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)
东西问丨何威:从本土到海外,游戏如何传播中华文化?****** 中新社北京1月9日电 题:从本土到海外,游戏如何传播中华文化? ——专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威 中新社记者 高凯 2022年,中国自主研发的数字游戏海外市场规模已超千亿元人民币,中国游戏的影响力辐射数以亿计的海外玩家,成为数字内容“出海”传播最亮眼的风景之一。 从本土到海外,众多游戏产品开始尝试融入中国元素,向全球玩家展示中华文化。国产游戏传播传统文化的总体面貌如何?如何更好地通过数字游戏传播文化的魅力?中新社“东西问”近日专访北京师范大学艺术与传媒学院教授何威,请他就相关问题阐述自己的研究与思考。 现将访谈实录摘编如下: 中新社记者:包括《王者荣耀》《原神》等在内的不少国产游戏在海内外都较受欢迎,中国游戏在发展历程上有何特色? 何威:从1994年第一款国产游戏《神鹰突击队》面世至今已过去了28年,中国游戏从无到有,从“引进来”到“走出去”,从少人问津到为数亿国内外玩家带来快乐,走出了一条艰难而奋进的道路。国内的市场规模从零开始发展到2021年的2965亿元(人民币,下同),近10年有大约5倍的增长。中国游戏崛起,也是国家综合实力不断强盛的结果。 游戏是技术与创意的结合,又被资本驱动与影响,最终由玩家体验、参与和评价。因此,游戏发展的历程,总是和所在国的经济、科技、商业、文化等社会语境紧密相关。 中国自古以来“玩物丧志”的理念深入人心,也影响了中国游戏业的发展。随着近年来游戏玩家超过6.5亿人,以及游戏行业未成年人保护工作初见成效,各方面都在更积极地推动游戏健康发展。 中国国际数码互动娱乐展览会(2019ChinaJoy)人气火爆。陈玉宇 摄中新社记者:近年来,国产数字游戏海外市场销售收入连续三年突破千亿元人民币规模,且增速持续高于国内销售收入增速。国产游戏能够在海外市场取得成功的主要原因是什么? 何威:中国游戏产品在海外市场取得成功有诸多原因。首先是国产游戏品质不断提升,能够满足大量海外玩家的娱乐需求。 其次,当美日韩欧等地的本土游戏企业大多还重点关注主机及PC游戏之时,中国游戏企业在海外移动游戏市场积极布局,精准定位、细分市场,沿用其在国内激烈竞争中形成的移动游戏产品盈利模式创新的方法论,深耕本地化运营,实现了“弯道超车”。 第三,部分中国游戏产品对海外玩家而言,在文化上存在异质性和新颖性,从题材、玩法、叙事、视听等维度带来了新鲜体验,因此受到欢迎。 第四,在一些新兴市场上,如南美、中东等地,中国游戏企业将国内成熟但当地稀缺的游戏类型和玩法,包装在其本地文化和故事中,从而迅速流行。 2020年王者荣耀KPL秋季赛总决赛在重庆举行。陈超 摄中新社记者:越来越多国产游戏主动应用和呈现中华传统文化相关内容。“国风”游戏产生的动因和现阶段发展状况是什么? 何威:随着中国综合实力不断提升,“国风”“国潮”“国货”在社会多个领域日渐盛行,在青少年中尤为如此。我们能观察到更为明确的文化主体意识在回应“文化自觉”“文化自信”的倡议;人们在思考和辨识什么是“我们的”“自己的”文化样式和生活方式,主动寻找文化身份认同。 在这样的大环境下,游戏企业在国产游戏中融入中华传统文化的内容,是广受玩家欢迎的举动。另一方面,很多平均年龄不到30岁的游戏主创们,自己就是“国风”“国潮”的积极消费者,也主动把对传统文化的喜好融入创作中,因此这样的游戏越来越多。 我们研究了过去十年间中国自主研发、获得版号且至今仍然较为活跃的1407款游戏,发现其中超过四成传播了中华传统文化;而头部热门手游中有八成传播了中华传统文化。 2021年王者荣耀世界冠军杯小组赛在重庆开战。陈超 摄中新社记者:数字游戏如何能更好地传播中华传统文化? 何威:效仿王国维先生曾论及的“治学三境界”,我认为游戏传播传统文化可以触达三重不同的境界:“符号境”“知识境”和“观念境”。而游戏传播文化的具体实践,则是在“人”“环境”和“行动”三个维度上展开。 “符号境”,指游戏中活用传统文化元素与形式,以视听表现、美学风格等方式呈现中华传统文化相关的符号,以符号为基础,承载文化内容和价值体系,重在唤起玩家情感。 “知识境”,指在游戏中置入并传播传统文化相关知识和信息,增进玩家的理性认知,寓教于乐。 “观念境”,指在游戏的叙事和互动中,呈现、探索和传承中华传统文化里蕴含的思想观念、气韵风骨、人文精神、道德规范和价值理念等。观念和精神既蕴含在设计细节之中,也需要玩家的参与和交流来发掘和体悟。 关于实践的三个维度,首先是人物的维度,包括改编自真实历史人物的游戏角色,也包括那些取材于神话传说、民间故事中的知名虚构形象的游戏角色。人物是游戏叙事内容的主体,也是玩家开展游戏互动的化身或对象,是产生文化认同和情感的重点。 环境的维度,是以数字技术构建的虚拟空间,玩家身处其中,时刻受到熏陶,产生体验。环境之维又可以细分为自然环境(地理山川、风景名胜等)、人造环境(与人类生活密切相关的建筑、器物等)与文化环境(神话传说、诗词歌赋、工艺美术、技术艺术等)在游戏中的重构。 行动的维度,指的是玩家能在游戏里做什么,给游戏人物和游戏环境带来怎样的影响和变化。在模拟衣、食、住、行的过程中,在各种文化创造和体验的活动中,令玩家产生并深化对传统文化的体验和理解。 2021ChinaJoy洛裳华服·新秀大赛西南赛区晋级赛。何蓬磊 摄中新社记者:应如何推动数字游戏求美向善、增进公益、承担责任,让游戏与社会更良性互动? 何威:经过多年努力,中国已在游戏领域建立了相对完善的未成年保护体系,从网游内容审核机制、网游实名制度、限制未成年人游戏时长和充值消费,到推行《网络游戏适龄提示》团体标准、企业接入实名认证平台并主动用技术手段验证、建立家长监护平台、开通未保服务专线、推出未成年人充值退款自助系统等。应当说,在全社会关注下和主管部门要求下,中国游戏行业已采取了较为全面和严格的限制措施。 游戏与社会的良性互动是不同国家、不同社会的共同期许。事实上,从影视、动画、直播、广告等内容产业,以及文保旅游、工业制造、智慧城市、自动驾驶、医疗医药等更多领域,都正在从游戏行业的科技创新和文化创新之中汲取能量。 社会整体游戏素养也在不断提升,这不仅意味着人们能更好地处理游戏令人“过于沉迷”“过度氪金”等负面效应,从中获取快乐和有益身心的元素,而且还体现在人们能在自己从事的行业中,善用现有游戏或是游戏化的手段,产生“游戏+”的积极效应。 想要实现这样的良性互动,或者说,让游戏发挥更大的社会正向价值,需要“政产学研用”的社会共同体的参与和努力。(完) 受访者简介: 何威,北京师范大学艺术与传媒学院教授,北京师范大学数字创意媒体研究中心副主任。中国音像与数字出版协会游戏出版工作委员会理事。研究领域包括社交媒体与网众传播、游戏研究、流行文化与文创产业等。其研究成果曾获北京市哲学社会科学优秀成果奖一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖三等奖及青年成果奖、中国高校影视学会年度学术评优专著一等奖及论文一等奖。
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