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)
联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书:中国在推动生物多样性方面起着独特作用****** 中新网蒙特利尔12月8日电 “世界生物系统在不断恶化,生态多样性在不断丧失。如果我们不能逆转这种丧失,我们的未来一代会面临巨大的风险。”联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书伊丽莎白·穆雷玛日前表示。 当地时间12月7日,COP15第二阶段会议“坚持人与自然和谐共生 共建清洁美丽世界”边会在加拿大蒙特利尔举行,边会由生态环境部环境与经济政策研究中心、中国新闻社主办,中国新闻网承办。 伊丽莎白·穆雷玛在边会上作主旨发言时如是说。她表示,COP15和《2020年后全球生物多样性框架》的谈判,为我们带来了珍贵机会,让我们调整跟自然的关系,推进人类与自然的协调,更好地推行可持续发展。 联合国《生物多样性公约》秘书处执行秘书伊丽莎白·穆雷玛在边会上作主旨发言。尹灵 摄“在全球生物多样性的框架之下,到2050年实现人与自然和谐共生,是我们目前奋斗的目标。”穆雷玛表示,为了实现人类与自然和谐相处的目标,各国需要携手努力。在她看来,想要实现人类与自然和谐共处的愿景并不容易,但是及时采取措施是值得的。“我们是幸运的,也是不幸的,我们只有一个地球,没有更多的选择。” 穆雷玛表示,中国在推动生物多样性方面起着独特的作用,生态系统的恢复在中国发展战略中占据非常重要的部分。“中国走出了自己的发展道路,实现了自己的经济发展,提高了人民的生活标准,同时较好地保护了自己的生态系统,也为发展中国家提供了一个可以效仿、学习和调整自己战略的良好发展模式。” 边会上,穆雷玛号召大家,未来两年,在主席国中国的领导下能够通过并执行《2020年后全球生物多样性框架》。 “如果我们能够携起手来,一定能逆转生物多样性的丧失。我们能为实现可持续发展的目标作出贡献,建立一个更加健康的未来,一个所有人的未来。”她说。(完)
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