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)
德国政府确定新防长人选****** 新华社北京1月18日电 德国总理朔尔茨17日确认,鲍里斯·皮斯托留斯将出任国防部长,接替前一天辞职的克里斯蒂娜·兰布雷希特。 在乌克兰危机持续、西方盟友施压德国向乌克兰提供“豹”式主战坦克的背景下,皮斯托留斯履新面临挑战。 恰当人选 朔尔茨17日宣布,下萨克森州内政部长皮斯托留斯将出任防长,他是执掌这一关键部门的“恰当人选”。 朔尔茨说,皮斯托留斯是一名“非常杰出的政治家”,拥有丰富行政经验,多年来参与制定安全政策。“他有能力、魄力和气度,正是领导军队渡过这个变革时期的恰当人选。” 德新社等媒体报道,这项任命“令人意外”,皮斯托留斯并非这一职位候选人中的领跑者。在联邦内阁中,防长一职“不好干”,终结了不少人的政治生涯。不过,皮斯托留斯现年62岁,这对他而言可能不是问题。 皮斯托留斯法学专业出身,上世纪90年代步入政坛前做过律师。他曾出任下萨克森州奥斯纳布吕克市长,2013年起出任州内政部长,与朔尔茨同属社会民主党。 兰布雷希特16日辞职以前,朔尔茨内阁的16名部长为“8男8女”,而皮斯托留斯这名男性防长上任将打破内阁的性别平衡。暂时不清楚朔尔茨是否会按照2021年竞选时的承诺,继续保持内阁“性别平等”。 德国副总理兼经济和气候保护部长、绿党联席主席罗伯特·哈贝克17日早些时候说,他希望朔尔茨能够履行诺言。 社民党、绿党及自由民主党2021年12月达成联合组阁协议。 应对难题 德国政府发言人斯特芬·黑贝施特赖特说,皮斯托留斯定于19日宣誓就任。 德新社报道,皮斯托留斯一上任就将应对向乌克兰提供军事援助的敏感议题,还将推动德军武器和装备现代化升级。 俄罗斯去年2月对乌克兰发起特别军事行动后,朔尔茨宣布设立1000亿欧元防务专项资金,用于德军武器和装备现代化升级。这项计划在兰布雷希特担任防长期间未能顺利推进,如今落在皮斯托留斯肩上。 英国政府14日宣布,将在数周内向乌克兰提供14辆英制“挑战者2”式主战坦克及其他武器。法新社等媒体报道,英国是首个向乌克兰提供西方制造主战坦克的国家。 朔尔茨政府正在权衡是否向乌克兰提供德制“豹”式坦克,德国政坛就是否向乌方提供这种重型武器仍有分歧。朔尔茨认为,德国不应单独向乌克兰提供重型武器,他会同北大西洋公约组织盟友协商。不过,乌克兰和一些西方盟友近期就此向德国施压。 波兰总统安杰伊·杜达17日出席世界经济论坛一场讨论时说:“我们希望并且正在争取为乌克兰赢得更多支持。我们希望一些伙伴、盟友向乌克兰提供坦克。” 杜达11日说,波兰打算向乌克兰提供“豹”式主战坦克。不过,“豹”式坦克由德国制造,波方需要获得德方同意才能交付给乌方。(包雪琳) (来源:新华网) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |