关于恒星的这个经典理论 中国天文学家最新研究提出了挑战******
中新网北京1月19日电 (记者 孙自法)广袤宇宙的千亿星系中无时无刻不在诞生着新的恒星，同一恒星形成区会批量形成许多不同质量的新生恒星。长期以来，“恒星初始质量分布规律不变”一直是天文界关于恒星演化研究的一个经典理论。
这一恒星经典理论绝对正确吗？恒星初始质量分布规律真的一成不变吗？中国科学院(中科院)国家天文台刘超研究员领导的合作团队最新研究发现，“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化，对其“不变”的经典理论提出挑战。
中国天文学家完成的这项刷新人类认知、将对天体物理多个领域研究产生深远影响的重大科研成果论文，北京时间1月19日凌晨在国际著名学术期刊《自然》发表。论文通讯作者刘超形象科普称，这也就是说，宇宙不同的地方必须用不同的“尺子”丈量，才能得到正确的测量结果。
终结恒星初始质量分布规律是否变化争议
中科院国家天文台介绍说，该台联合北京师范大学天文和天体物理前沿科学研究所、南京大学、中科院紫金山天文台等研究人员，发挥国家重大科技基础设施郭守敬望远镜(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，LAMOST)光谱数据超大样本优势，并结合欧洲空间局盖亚(Gaia)卫星数据，研究发现天体物理学中一个非常重要的基础概念——“恒星初始质量分布规律”会随着恒星金属元素含量和年龄发生显著变化，从而对“恒星初始质量分布规律不变”的经典理论提出挑战，并刷新了人类对这一基本概念的认知。
研究团队在本次研究中发现，他们首次清晰观测到年轻的小质量恒星数量比例明显高于年老的恒星。此外，金属含量越高的恒星家族中小质量恒星数量比例也越多。这是天文学家首次如此清晰地观测到恒星初始质量分布规律随着恒星金属元素含量和年龄发生了显著变化，直接导致恒星初始质量分布规律在宇宙中普适不变的基本假设不再成立，也终结了一直以来天文界关于恒星初始质量分布规律是否变化的争议。
恒星初始质量函数领域国际权威、德国波恩大学教授帕弗尔·库鲁帕(Pavel Kroupa)评价认为，这项研究基于大样本观测获取的高质量数据，揭示了银河系中恒星初始质量函数与银河系演化历史和环境相关，对于深入理解银河系中不同环境不同时间恒星形成的性质非常重要。
图中横坐标显示恒星星族的金属元素含量(金属丰度)，数值越大金属丰度越高。纵坐标显示恒星初始质量函数的形状，α数值越大表示质量较小的恒星比例越高。红色圆点显示年老星族α值比较小，即质量较小恒星的比例低；蓝色三角形显示较年轻恒星随着金属丰度变高，α值也增加，即质量较小恒星的比例增加。中科院国家天文台 供图9万多精细样本直接获取恒星初始质量函数
论文第一作者、中科院国家天文台博士研究生李佳东解释说，恒星初始质量分布规律，天文学上通常称为恒星初始质量函数，它描述了一群恒星在刚刚诞生时，不同质量的恒星所占的比例。在整个天体物理研究中，恒星初始质量函数是现代天文学中一个非常基础的物理概念，对许多关键天体物理学问题的研究起到至关重要的作用。
半个多世纪以来，天文学家通常认为恒星初始质量函数在宇宙各处及各个演化阶段是普适不变的，并作为基本假设在星系形成与演化、星团结构和演化、双星演化，甚至太阳系外行星以及引力波等诸多天体物理研究领域广泛应用，几乎成为天体物理教科书中的“经典假设”。
不过，天文学家近年来通过各种新的观测，发现恒星初始质量函数很有可能不是普适不变的。论文合作者、南京大学天文系教授张智昱指出，一些迹象显示，在恒星形成活跃的环境中大质量恒星的比例更高，这意味着恒星初始质量函数可能不是普适的。
恒星初始质量函数在宇宙各处是否变化成为困扰天文学家的重要问题，需要在银河系中找到更为直接有力的观测证据。近年来，随着郭守敬望远镜、盖亚卫星等中外大型天文设施投入观测运行，并获得海量观测数据，助力中国天文学家发现恒星初始质量函数变化的直接证据。
研究团队发挥郭守敬望远镜大样本光谱数据优势，筛选出迄今最精细的9万多颗太阳邻域的恒星样本，并获取了每颗恒星的金属元素含量和质量。结合盖亚卫星观测数据，他们首次通过俗称“数星星”这一最直观的恒星计数法，对具有不同金属元素含量和年龄的恒星进行统计，从观测角度直接获取了几乎不依赖于任何模型的恒星初始质量函数。
宇宙不同地方需要合适“尺子”正确测量
研究团队认为，无论是测量宇宙不同阶段星系中暗物质和重子物质质量、构建星系化学演化，还是理解恒星形成过程、分析双星演化的物理机制、探测太阳系外行星，甚至包括研究恒星级引力波事件等一系列天体物理学前沿问题的研究，都将因恒星初始质量函数的变化而受到挑战。
刘超以“尺子”作比喻指出：“这如同是一把会随着环境变化的‘尺子’，不能用同一把‘尺子’丈量宇宙的不同地方。在宇宙不同地方，天文学家需要更换合适的‘尺子’，才能得到正确的测量结果。例如，使用银河系目前的‘尺子’就无法测量早期的宇宙”。
论文合作者、中科院紫金山天文台符晓婷副研究员补充说，如此复杂变化的恒星初始质量函数，对恒星形成理论也提出了严峻的挑战。
中科院国家天文台表示，这一原创性成果是中国天文大科学装置郭守敬望远镜在前沿基础研究领域取得的又一项突破性进展。未来，中国将发射中国空间站工程巡天望远镜(CSST)，将助力天文学家在银河系更深远区域及近邻星系中进一步验证该重大发现，为更深入理解恒星初始质量函数和恒星形成的物理过程，提供更加丰富的天文观测数据。(完)
【我们这十年@坐标中国】“基建狂魔”出圈，打造基建速度名场面****** 中新网北京10月10日电 题：“基建狂魔”出圈，打造基建速度名场面 记者 李金磊 中国为什么会被世界称为“基建狂魔”？看看这些名场面就明白了。  9小时改造火车站 马斯克惊叹 “基建狂魔”的速度有多快？眼睛一闭一睁，9个小时过去了，一座火车站改造完了。 这座一夜之间“换血”的火车站是福建龙岩火车站，由中铁四局施工。2018年1月19日18：30，随着现场总指挥一声令下，1500余名工人同时上阵。要在9个小时内完成火车站的大改造，施工时间非常紧张。 此次龙岩站站改拨接施工为I级封锁施工，共包含4个龙口，7个拨接工作面3组道岔拆除、3组道岔插铺的施工。机器轰鸣、火星四溅，密密麻麻的工人有条不紊分工协作，画面犹如电影大片。 最终，1月20日凌晨2点多，经过近9个小时的紧张奋战，工人们圆满完成了道岔拆铺、拢口拨接、信号换装I级施工，龙岩站站改拨接顺利完成，漳龙铁路、赣龙铁路、赣瑞龙铁路、新建南龙铁路顺利接入龙岩站新站房。  龙岩站9小时完成大改造。 中铁四局供图龙岩站站改拨接是南龙铁路管线内最大的一次拨接，此次拨接为南龙铁路开通奠定了基础，南龙铁路建成通车后两地通行时间缩短至1.5小时。 9小时改造火车站的场面让世界再次为中国速度折服。美国企业家埃隆•马斯克也在社交媒体上为其点赞，并感慨：“中国在先进基础设施上的发展要比美国快100多倍！” 8小时拆完589米立交桥 “基建狂魔”的速度有多快？眼睛再一闭一睁，8个小时过去了，589米长的立交桥拆没了。 一夜之间被拆除的是江西南昌龙王庙立交桥。这座立交桥建于1992年，在2017年被拆除时已经“服役”了25年。 之所以要拆掉它，是因为这座立交桥属于“单纯式”立交，随着南昌交通的发展，龙王庙立交桥已经不能满足车辆通行的需要。所以，要拆除旧桥建新桥。 但是拆桥困难重重，该桥位于主城区，交通流量大，不能长时间封闭，总工期不到60小时，工期极其紧张，而且工程量大，全桥长589米，宽16米，最高处达7.6米，同时地下管线复杂，施工稍有不慎就会对沿线1000多户居民用水用气造成影响。 但这难不倒“基建狂魔”，中铁四局派出了200余台挖掘机同时作业。在桥两侧一字排开的挖掘机伸出长臂，就如一只只蚂蚁，努力啃食钢筋水泥，拆除现场蔚为壮观。最终，一夜之间这个庞然大物就消失了。  南昌龙王庙立交桥进行拆除作业现场。中铁四局 供图“中国效率”又一次惊艳世界。英媒不禁感叹：“这就是我们所说的效率！” “基建狂魔”创造的名场面还有很多： 在重庆，上演五桥同转的“空中芭蕾”，5座全长383.5米、总重达21500吨(相当于1.5万辆小汽车)的大跨度混凝土梁式桥梁，完成88度的转体，最终实现精准对接。 在厦门，3万吨客运站“走起来”平移了288米，还来了个90度转身，成功上演最牛“搬家”。 在武汉，10天建成火神山医院，12天建成雷神山医院，让世界再次见识到中国的基建速度。 在东南沿海，“基建狂魔”集结两万多名建设者，建成55千米长的港珠澳大桥，这是世界最长的跨海大桥。 在西北沙漠，仅用时三年多建成和若铁路，“圈住”了塔克拉玛干沙漠，将和田群众出疆路程缩短1000多公里。 逢山开路、遇水架桥，“基建狂魔”的成绩有目共睹，他们不断连通，将全国各地连为一体。 这十年来，高速铁路营业里程由不到1万公里增加到4万公里，高速公路里程由9.6万公里增加到16.9万公里，让中国拥有了全球最大的高速铁路网、高速公路网。 “基建狂魔”为什么这么快？ 这些不可思议的名场面，“基建狂魔”是怎样创造的？ 参与一夜拆除立交桥项目的中铁四局洪都大道总工程师李青杠认为，中国基建速度之所以这么快，一是中国基础设施审批工作效率高，从立项到审批、建设，各部门全力推进。二是中国有强大、全系统的制造业，基础设施建设所需的原材料资源丰富。三是科技引领力不断增强，工艺工装创新不断加快工程建设速度。 中国基建，标定中国速度。“基建狂魔”，擦亮强国底色。(完)
|
