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)
台综院估台湾2022年经济增长“保3”落空****** 中新社台北1月17日电 台湾综合研究院(台综院)17日发布2022年12月电力景气指数 ,当月全台产业高压以上用电量较上一年同期大幅减少5.81% ,整体产业电力景气灯号续呈蓝灯。回顾全年经济表现 ,台综院估2022年台湾全年经济增长率为2.8% ,无法“保3” 。 综合中央社、联合新闻网等台媒报道,此次发布 的景气指数中 ,台电2022年12月高压以上产业用电量较上年同期减少4.52% ,制造业用电负增长4.86% ,服务业用电负增长2.94%。 台综院分析指出 ,由于全球局势动荡不安 ,通胀压力及持续升息等不利事件接踵而来 ,全球经济陷入萧条危机。受国际市场需求下滑影响 ,台湾各产业生产动能萎缩 ,产业用电量在2022年上半年主要靠半导体独撑增长 ,下半年则仰赖疫情趋缓所释放的民间服务业用电增长 。 同时,受这波高通胀、高库存影响 ,台湾产业呈现低需求 、低增长效应,整体制造业疲软不振。化学材料业 、塑橡胶业及钢铁业等传统产业,自2022年初以来用电量皆为负增长,第三季起电力景气灯号转为蓝灯 ,产业景气明显下滑或呈低迷态势。计算机 、电子及光学制品业用电量震荡走跌,产业景气走向衰退 。半导体业自9月开始用电增长明显滑落 ,电力景气灯号由红灯转为下行的黄红灯,10月转为持平的绿灯 ,12月落入下行衰退的黄蓝灯 ,产业前景不再乐观 。 回顾2022年经济表现,台综院下修第四季经济增长率预测值为1.3%,低于台当局“主计总处”11月发布 的第四季经济增长率预测值1.52%,并预估2022年全年经济增长率为2.8%,无法“保3”。(完) (文图 :赵筱尘 巫邓炎) [责编 :天天中] 阅读剩余全文() |