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)
邹骥:气候传播应面向公众、面向青年一代****** 中新网埃及沙姆沙伊赫11月16日电 “气候传播应面向公众、面向青年一代。” 能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥近日在《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)“气候传播与公众意识边会”上表示。 在邹骥看来,今天,科学技术的发展让人们对生态环境的认识有了很多新的体会、新的认知。“全球的气候系统是怎么变化的、会有什么影响、我们如何减缓或适应气候变化……这些都是崭新的知识、崭新的思维。” 图为邹骥在“气候传播与公众意识边会”上致辞。中新网记者 陈天浩 摄与此同时,公众的需求也在发生变化。“今天,大家需要呼吸更清洁的空气、有更清洁的水、更优美的环境,要让自己的健康得到保证。” 相应地,人们对能源的意识、对消费的意识、对社会责任的意识,和十年前、几十年前相比,都会发生巨大变化。 这样的变化带来了全新的视野、全新的任务、全新的使命。 中国提出力争2060年前实现碳中和。邹骥指出,从现在到2060年大约还有40年。这意味着,今天的青年一代是实现碳中和目标的“主力军”。 邹骥认为,应通过气候传播让社会公众接受应对气候变化的新意识,尤其要为青年一代所接受,并最终转化为青年一代的行动。 他介绍,能源基金会早在七八年前,就专门成立了相关的传播项目。“实际上这就是我们认识进展的结果。” 邹骥表示,如果青年一代都能够接受应对气候变化的新意识,我们就有理由相信,中国未来能够通过大家辛勤的劳动,一步一步完成“双碳”目标。 此次边会由中国新闻社与生态环境部宣教中心主办,中国新闻网承办,能源基金会协办。(完)
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