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)
秉持生态文明理念 促进人与自然和谐共生****** 秉持生态文明理念 促进人与自然和谐共生(坚持和完善人民代表大会制度) 朱鹮野外种群从1981年的7只增加到6000余只,藏羚羊野外种群从7万只增加到约30万只,在野外一度消失的野马、麋鹿重新建立起野外种群……这些野生动物种群的恢复,离不开这些年来野生动物保护相关法律法规的保驾护航。 2022年12月30日,十三届全国人大常委会第三十八次会议表决通过了修订后的野生动物保护法,将于2023年5月1日起施行。 “此次野生动物保护法修改,为了加强对重要生态系统保护和修复,坚持保护优先、规范利用、严格监管的原则,积极回应社会关切。”全国人大常委会法工委经济法室主任岳仲明表示,新修订的野生动物保护法进一步完善野生动物保护和管理制度,加大对违法行为的处罚力度,做好与生物安全法、动物防疫法、畜牧法等相关法律的衔接,秉持生态文明理念,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生。 科学立法、民主立法 与新形势下野生动物保护实际需要相适应 “2021年云南大象北上及返回之旅,让世界看到了我国保护野生动物的成果。”岳仲明介绍,现行野生动物保护法于1988年制定,2004年、2009年和2018年三次修正,2016年进行了修订,“现行野生动物保护法在加强野生动物及其栖息地保护和拯救繁育工作,维护生物多样性、推进生态文明建设等方面发挥了重要作用。” 2020年5月至7月,全国人大常委会组织开展了《关于全面禁止非法野生动物交易、革除滥食野生动物陋习、切实保障人民群众生命健康安全的决定》和野生动物保护法执法检查。此次执法检查的一项重要任务是评估野生动物保护法,广泛收集各方面对法律修改的意见建议,为修改完善野生动物保护法提供依据。 “检查中多地反映,现行野生动物保护法以及配套的行政法规、地方性法规与新形势下野生动物保护的实际需要不相适应。”执法检查报告显示,存在野生动物保护法与相关法律衔接不够等问题,表明相关法律制度亟待修改完善。 对此,野生动物保护法在修订过程中广泛征求和充分听取各方面意见,最大限度吸纳民意、汇聚民智,科学决策。 2020年10月,十三届全国人大常委会第二十二次会议对野生动物保护法修订草案进行了初次审议。会后,全国人大常委会法工委将修订草案印发各省(区、市)人大和中央有关部门、全国人大代表、研究机构、基层立法联系点等征求意见,并在中国人大网全文公布修订草案,征求社会公众意见。 2022年8月,野生动物保护法修订草案二次审议稿提交十三届全国人大常委会第三十六次会议审议。“会后公开征求意见期间,共收到3806位社会公众提出的12057条意见,另收到来信11封。”全国人大常委会法工委发言人臧铁伟介绍,社会公众主要就规范野生动物人工繁育、展演、放生等提出了意见建议,相关意见建议在草案三次审议稿中作了体现。 修法完成后,推动新修订的野生动物保护法实施已提上日程。岳仲明表示,国务院有关部门和地方要加快制定、完善相关配套规定,健全联合执法工作协调机制,严格执法,加强行政执法与刑事司法衔接,依法打击违法犯罪行为,实现生态环境保护和经济高质量发展双赢。 回应社会关切 加强外来物种防控、细化野生动物种群调控措施 近年来,诸如外来物种入侵、野生动物损害人身财产安全问题等新闻不时见诸媒体,引起社会关注。野生动物保护法在修订中对这些社会热点问题也予以了积极回应。 “新修订的野生动物保护法明确规定,从境外引进的野生动物物种不得违法放生、丢弃,确需将其放生至野外环境的,应当遵守有关法律法规的规定。”岳仲明介绍,发现来自境外的野生动物对生态系统造成危害的,县级以上人民政府野生动物保护等有关部门应当采取相应的安全控制措施。 北京林业大学经济管理学院教授谢屹表示,外来物种危害是全方位的,不仅导致本地物种灭绝、生态系统结构和功能改变、退化以至生态系统服务功能丧失,更严重危害到生态安全和生物安全,“应当选择适合放生地野外生存的当地物种,才能够实现因‘放’而‘生’。” 此次修法中,还增加了“国务院野生动物保护主管部门应当会同国务院有关部门加强对放生野生动物活动的规范、引导”等内容。“一些社会公众放生的出发点是好的,但放生必须尊重自然规律,做到合法有序。”武汉大学环境法研究所所长秦天宝表示,随意放生野生动物,造成他人人身、财产损害或者危害生态系统的,需要依法承担法律责任。 此次修订中,对野生动物种群调控措施的细化也成为一大看点。 近年来,随着我国生态环境持续改善,一些地方野猪等野生动物泛滥成灾,危害群众人身财产安全和农牧生产。“野生动物肇事的问题根源在于野生动物活动区域与当地群众生产生活区域的空间重叠。”谢屹表示,得益于我国多年持续重视野生动物保护工作,野生动物种群数量持续增长,但作为关键栖息地的自然保护地因为面积既定和生态承载力有限,导致了此类问题呈现加剧态势。 此次修法对野生动物种群调控措施予以细化,其中规定县级以上人民政府野生动物保护主管部门根据野生动物及其栖息地调查、监测和评估情况,对种群数量明显超过环境容量的物种,可以采取迁地保护、猎捕等种群调控措施,保障人身财产安全、生态安全和农业生产。 “根据新修订的野生动物保护法,在野生动物危及人身安全的紧急情况下,采取措施造成野生动物损害的,依法不承担法律责任。”秦天宝表示,修订后的野生动物保护法,还将中央财政对致害防控的补助范围由国家重点保护野生动物扩大到其他致害严重的陆生野生动物,“因此诸如野猪等野生动物也被纳入其中。” 凝聚各方合力 为野生动物保护公益诉讼提供直接法律依据 做好野生动物保护法实施工作需要社会各方面共同努力。近年来,随着公益诉讼制度在凝聚生态环境保护合力方面作用愈发凸显,此次修法新增的公益诉讼相关条款,对满足实践发展需要和破解制度发展瓶颈是关键一步。 “此前,依据环境保护法等法律法规,野生动物保护实际上已经‘隐含’在了公益诉讼适用的范围之内。”秦天宝表示,此次对野生动物保护法的修改,则明确为检察机关等开展野生动物保护公益诉讼提供了直接法律依据,这同时也有利于调动相关社会组织开展野生动物保护公益诉讼的积极性。 唐家河国家级自然保护区(以下简称唐家河保护区)是大熊猫的重要栖息地,属2019年1月挂牌成立的大熊猫国家公园岷山片区。2015年以来,四川省青川县某肉羊养殖场以及村民韩某某等长期在唐家河保护区内违法放牧,破坏了大熊猫及其伞护的野生动植物的生态环境,尽管唐家河保护区管理处针对上述违法行为多次向有关主管部门书面报告,但问题未能得到解决。 2020年5月,青川县检察院主动走访县内自然保护区时发现该案件线索,以行政公益诉讼立案,督促行政主管部门依法履职。同时,检察机关兼顾自然保护区生态环境保护和养殖户合法权益,推动党委政府召开专题会议研究部署养殖户退出自然保护区补偿问题,引导自然保护区原住居民利用现有资源发展乡村振兴产业中的重点项目、有偿参与国家公园管理。 “本案是中国大熊猫栖息地保护检察公益诉讼第一案,彰显检察公益诉讼制度在推进国家公园建设中的积极作用。”最高人民检察院公益诉讼检察厅厅长胡卫列介绍,自2020年以来,全国检察机关共立案办理生物多样性保护公益诉讼案件2万余件,既涉及国家保护的陆生、水生野生动植物,也涉及动物栖息地、自然保护区,以及对外来入侵物种的防治和本地重要生物种群的保护等。 “如今公益诉讼条款写入野生动物保护法,将有助于进一步加强检察机关与林业和草原、农业农村、生态环境等部门在野生动物保护方面的协作配合,形成公益保护合力。”胡卫列表示,下一步,检察机关将深入调研野生动物保护领域公益诉讼案件办理情况、制定相关办案指引,指导各级检察机关规范办理此类公益诉讼案件。 版式设计:蔡华伟 本报记者 张 璁 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |