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)
农业农村部:我国粮食产量连续8年保持在1.3万亿斤以上****** 中新网1月18日电 国务院新闻办公室18日举行新闻发布会 ,农业农村部总农艺师、发展规划司司长曾衍德在会上通报2022年农业农村经济运行情况时表示,2022年我国粮食产量创历史新高。粮食播种面积17.75亿亩、比上年增加1052万亩,产量13731亿斤 、增产74亿斤 ,连续8年保持在1.3万亿斤以上。 曾衍德介绍 ,2022年大豆油料扩种成效明显。大豆面积1.54亿亩 ,比上年增加2743万亩 ,是1958年以来最高 的年份。产量2028万吨,增加389万吨 。油菜面积达到1.09亿亩 ,增加近400万亩 ,油料作物总产量3653万吨,比上年增长1.1% 。因供给增加和消费节约 ,食用植物油自给率提高1.6个百分点 。生猪生产稳定发展。2022年底全国能繁母猪存栏量略高于产能调控绿色合理区域上限。全年猪肉产量5541万吨 、比上年增长4.6%。同时,牛羊禽肉、牛奶、水产品全面增产 ,蔬菜水果供应量足价稳。(中新财经)
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