点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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·人物｜隋文静 韩聪：我愿俯身，为你架起一座桥****** 中新社北京1月28日电 题：隋文静 韩聪：我愿俯身，为你架起一座桥 《中国新闻周刊》记者 徐鹏远  北京冬奥会之后的这一年，隋文静和韩聪暂时告别了赛场，没有参加新赛季的任何大赛。这是一段难得的轻松时光，过去十几年，决战奥运是作为运动员日复一日艰辛拼搏的动力，尤其在悉数斩获了四大洲锦标赛、大奖赛、世锦赛的冠军后，奥运金牌更是成了最大的心结。2010年，申雪和赵宏博在温哥华冬奥会登上最高领奖台后，宣布退役。从这一刻起，隋文静和韩聪就成为中国在双人滑项目上新的希望。 必然走到2022年的路 这块金牌，隋文静和韩聪等了15年。 自2007年牵手搭档开始，迅速地以惊艳之姿闪耀国际赛场：2009年，首次参加青年组大奖赛便凭借四战全胜的成绩拿下总决赛冠军；2010年，两人在世青赛也顺利摘得桂冠，并于其后两年连续卫冕，完成三连冠壮举；升入成年组后，又在首次亮相的2012年四大洲锦标赛上夺魁，同时以201.83分的成绩成为中国双人滑史上第三对跨过200分大关的组合。 然而隐患也在悄然间暗暗埋下。尽管隋文静和韩聪拥有过人天赋，却也存在着一个难以回避的天然缺陷。韩聪的个头并不高，无法与隋文静形成充分的身高差。为了完成高质量的托举高抛和空中转体技术动作，除了韩聪需要加倍训练力量，隋文静也必须做到比其他女运动员更高的抛跳高度——这意味着她的脚踝、膝盖以及脊柱要承受更大压力。因此2013年时，隋文静患上了骨骺炎。 2014年的索契冬奥会就这样擦肩而过，那是这对组合职业生涯第一次陷入灰暗之中。 但失落没有停驻太久，两人就又投入了训练，朝向平昌重新出发。启程往平昌的半个多月前，隋文静发了一条朋友圈：“这世界就是这样，当你勇敢去追梦的时候，全世界都会来帮你。” 只是命运的脚步并未沿着期待的轨迹行进。短节目排名第一，在自由滑决赛中意外地出现了两个跳跃失误，最终以0.43分的微弱劣势屈居亚军。颁奖仪式上，隋文静的眼眶里始终含着打转的泪水。  平昌冬奥会领奖台上隋文静在韩聪怀中哭泣。崔楠 摄平昌归来的很长一段时间，隋文静经常会在睡梦中哭起来。韩聪没有这样哭过，面对失利的痛苦，他唯一的处理方式就是默默忍受。回忆起那些日子，韩聪至今仍旧难以平静：“输的话，差几分都行。就差0.43分，挺不甘心的，明明距离胜利这么近，一步之遥，然后这一步就要差出四年来。” 四年，对运动员来说是一个无比漫长的过程。更何况下一个四年，韩聪将年满三十，不再是属于运动员的巅峰年华。 但别无选择。在韩聪看来，“北京冬奥会毕竟是家门口的比赛，这个路必然得走到2022年。” 于是短暂的调整与恢复之后，隋文静和韩聪又回到了赛场。不断突破着极限的边界，不仅在四大洲锦标赛和世锦赛上捍卫着自己的荣誉，还第一次拿下了大奖赛总决赛的金牌。 2022年2月19日，冬奥会双人滑冠军之战打响，这是花滑项目在这届奥运赛场的最后一场对决，也是中国代表团的最后一个夺金点。这一次，隋文静和韩聪没有再让金牌旁落，以一套近乎完美的动作，获得239.88的总分，刷新了双人滑总成绩的世界纪录。与此同时，这块终于填补了职业生涯最后空白的金牌，也让两人成为双人滑历史上史无前例的全满贯组合。  隋文静(左)、韩聪在比赛后手举五星红旗滑行。崔楠 摄成为彼此的桥 这场夺冠之战，隋文静又哭了。那天，两人的冰上舞蹈在一个彼此交缠的拥抱中结束，音乐声止息的一瞬，她顺势枕在了韩聪肩上，双目紧缩，猛烈抽泣。 这支让隋文静沉浸其中的舞蹈，讲述了她与韩聪携手成长的故事。舞蹈的配乐最初是韩聪选的，当时在编舞师劳瑞·妮可的家里听到一首名为《忧愁河上的金桥》的曲子，顿时便喜欢上了。 这的确是一首不一样的曲子。2017年，两人第一次在正式比赛中伴着它起舞，便收获了世界冠军。那之前的一年，隋文静刚刚经历了脚踝外侧副韧带重建和肌腱复位手术，右脚的软骨被全部摘除，双脚打了钢钉，在床上躺了近三个月。 当时她的脑袋里只有一个念头盘旋：以后还能不能滑冰？类似的问号也打在了韩聪心里：“如果两个人没有办法继续下去，我也不想滑了。让我重新选择(搭档)重新开始的话，太难了。” 一个人的日子里，韩聪唯一能做的就是坚持训练，然后陪着隋文静等待康复，又陪着她从站立、走路开始一点点恢复肌肉力量直至完全回归冰场。“我像桥一样，支撑她从困境当中走出来。”韩聪说。 这支舞蹈的故事没有句点，它在四年后续写出了一段几近相同又互为呼应的续章。2020年，韩聪的髋关节在承受经年伤患之后不堪重负，不得不接受手术治疗。独自训练的人换成了隋文静。不过有了之前的分别与重聚，这一次她的信心要大得多，她知道韩聪一定可以回到自己身边。 2021年的大奖赛温哥华站，隋文静和韩聪第二次在这段旋律中翩然起舞。不同于世锦赛版本，劳瑞特意在这回的音乐中加入了女声版本，同时对动作进行重新编排。由此，这支舞蹈原本单线的叙述变成了复调故事，喻示着两人互为对方的桥，起起落落，相携相持。 北京冬奥会是两人第三次表演《忧愁河上的金桥》，在一年前的基础上，又做了一些调整，将属于两个人的故事扩写成了一则献给全世界的寓言。韩聪告诉记者，这一次想通过奥运的窗口传递一份信念：“在最困难的时候，每个人的心中都需要架起一座桥梁。”隋文静也说：“我们都正在经历一个艰难的时期，希望我们的节目能给大家带来温暖，可以成为世界的桥梁。”  隋文静(左)、韩聪在北京2022年冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛中。毛建军 摄值得期待的未知 即使一起经历了那么多伤痛和荣耀，如今的两个人仍旧存在着一些分歧。就像韩聪当下正陷于迷茫，觉得自己找不到一个可以再去挑战的动力和意义，隋文静却心气昂扬地认为：“人生不只有滑冰这一件事，还有很多东西值得去做。人生的长度我们不知道多长，但边界是可以无限拓展的。” 于是，隋文静忍不住对记者“吐槽”了一番：“我心疼我自己，太累了。两个人是一个整体，他的状态我一定能感觉到，如何让齿轮能够转动，其实我费了非常大的心。”不过紧接着，她便又说：“虽然很累，但最后还是很开心。”在心底里，她其实和韩聪一样，都觉得彼此能一起走到今天是幸运的。 然而再优秀的运动员终有退役的一天，如今的隋文静和韩聪也不得不开始正视这个有可能随时来临的结局。关于未来，目前还没有明确计划，与日俱增的年龄和纠缠多年的伤病让其无法确定征战下一届奥运会的可能性。不过有一点已经想好了，只要国家需要，就会坚持，如若不然，亦将坦然接受生活的一切安排。 “没有人能陪你走一辈子，人生就是这样。能陪彼此走完非常重要的一段，就非常幸运也很幸福了。”隋文静说：“未来的路上，谁能陪伴我继续往前走是一个未知，但这种未知也是值得期待的，不是吗？”同样，韩聪也说：“今后的日子，我还是脱离不开花滑，如果小隋继续想当编导的话，我们在工作上还是会有很多交集。留下了一些美好的回忆，然后再发展一些新的故事，这是很好的一种状态，对不对？” 在各自的回答中，两个人都不约而同地用一个问号作结。这是向自己发出的反问，或许也是为彼此许下的一份承诺与愿景。(完)
|
)