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)
10余国留学生在哈尔滨猜灯谜包汤圆观非遗****** 中新网哈尔滨2月3日电(吴言 记者姜辉)“没胳膊没腿,从来不离水,走路不用脚,摇头又摆尾,猜一种动物”“小时头发白,老来头发黑,无事戴帽子,有事要秃头,猜一种生活用品”……3日下午,《我与我的故事》国际青年短视频大赛颁奖仪式暨中华传统文化体验交流活动在黑龙江省哈尔滨市举行。来自俄罗斯、韩国、日本、巴基斯坦等10余个国家的来华留学生及港澳台青年、海外留学人员共计70余人,在活动现场包汤圆、猜灯谜、赏京剧国粹、编制中国结、观非遗木偶戏。 留学生表演巴基斯坦民间舞蹈。 刘释诚 摄活动一开场,一段由留学生表演的巴基斯坦民间舞蹈惊艳了观众,充满异域风情的舞曲搭配轻灵的舞姿引起阵阵欢呼。随后,各国青年各自组团制作元宵节花灯、编制中国结、猜灯谜、包汤圆,观看非遗木偶戏。丰富多彩的中国传统文化让他们赞叹不已。 留学生学做中国结。 刘释诚 摄“中国的春节特别好玩,不仅要吃很多的美食,一些传统活动也非常有趣,刚才的灯谜我还猜中了一个,得到了一个中国结的挂件”。来自巴基斯坦的留学生穆安伟告诉记者,他已经来中国3年,以前一直在上海读书。“来到哈尔滨,虽然感觉很冷,但是这里的冰雕真是很美,我都用手机拍了下来,分享给我的家人和朋友”。 留学生制作元宵节花灯。 姜辉 摄来自俄罗斯的林馨乐是一名“中国通”,凭借一口标准的汉语经常帮俄罗斯同学当翻译。春节期间,她游览了哈尔滨中央大街,打卡了哈尔滨冰雪大世界,还体验了雪爬犁、雪地摩托、冰上八爪鱼等冰雪娱乐项目。“除夕那天,我和同学们一起包了饺子,今天又一起包汤圆,看京剧,在中国过春节实在是太好玩了”。林馨乐说。 本次活动由共青团黑龙江省委联合黑龙江省委统战部、黑龙江省外办、黑龙江省文旅厅、黑龙江省文联、黑龙江省歌舞剧院等多家单位主办。(完)
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