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)
乡村少年成为著名作家的背后:写作是一种补偿行为****** 中新网北京1月29日电(记者 上官云)“无论是形式还是意蕴,我都希望做一些尝试,为读者提供点新的叙事特质。”著名作家徐则臣如此评价小说《虞公山》。就在前段时间,他凭借这部作品获得了获得第七届郁达夫小说奖。 小时候,他生活在苏北农村,放牛是日常生活的组成部分,大学时开始梦想成为一名作家。开始写作后,相继拿下鲁迅文学奖、茅盾文学将等多个重要奖项。 对他而言,文学这条路,一度走得艰难而又漫长。 从童年到现在,热气腾腾的生活体验给徐则臣带来了极大的写作灵感,也促使他塑造出很多与现实联系紧密的小说人物。对他来说,写作是一种补偿行为,也是一种本能。 作家徐则臣。受访者供图放牛娃的夏天 徐则臣出生于苏北农村,小时候是个地地道道的“放牛娃”。 每逢暑假,放牛几乎是他雷打不动的工作。乡村的夏天很宁静,但中午时气温很高,徐则臣会先找个树荫眯一会儿,等到下午两三点就出去放牛。 他往往会随手拿上两个蛇皮袋,趁着牛吃草的功夫顺便割草。牛吃饱,草割好,便骑在牛背上晃晃悠悠往家走。那两袋子青草,就是牛第二天上午的口粮。 听起来似乎有些枯燥,但对他而言,却是一段难得的放松时光。 初中一年级,徐则臣开始了寄宿读书的生活。学业、离家……种种压力交织,高中他有段时间失眠得厉害,又无处倾诉,便把强烈的孤独感写进日记,慢慢攒下厚厚的一大摞。 这成为他写作的萌芽,大学时代,“当作家”成为他的梦想。大学毕业后,徐则臣成为一名老师,渐渐觉得有些内容教得很吃力,“本科生去教本科,哪怕读了再多的书,我始终感觉自己缺乏积累”。 他决定继续深造。2002年,徐则臣成功考研“上岸”,迈入了北京大学的校园,人生轨迹也就此改变。 向往去远方 在徐则臣的写作生涯中,“读研”是很关键的一环。 作家徐则臣。受访者供图研究生毕业后,徐则臣应聘到一家杂志社,成为一名编辑。彼时,户口和编制都尚未解决,他拿很低的临时工资,扣掉租房费用后所剩无几,日子过得相当拮据。 安排好生活必须的花销后,他将剩下的钱大部分拿来买书,有时候实在喜欢一本书又没钱买,他就两个书店来回跑,同一本书,每个书店多跑几次就能看完。 几乎与此同时,他的写作渐入佳境。在读研期间,他就曾获得“春天文学奖”,工作后,稿费也是补贴生活的一个重要来源。 2014年,徐则臣凭借长篇小说《耶路撒冷》获老舍文学奖长篇小说奖,接着,《如果大雪封门》获得了鲁迅文学奖短篇小说奖。 2019年,第十届茅盾文学奖获奖名单揭晓,他凭借长篇小说《北上》,榜上有名。前段时间,第七届郁达夫小说奖揭晓,徐则臣的《虞公山》获短篇小说首奖。 他曾写过很多的文学主题,小火车、飞机、河流……徐则臣说,这些几乎都源于自己这个乡村孩子对远方的向往,“我始终对这个世界的辽阔充满了想象”。 关于《北漂往事》 在徐则臣的作品中,《北漂往事》则是近年来比较重要的一本集子。 刚到北京读书时,大城市特有的忙碌与繁华令徐则臣多少有些不适应,因为囊中羞涩,也很少外出游玩,活动范围大多在北京西郊,周边的小市场、书店是他最熟悉的场域。 聊天成为他快速了解周围环境的渠道。慢慢地,徐则臣认识了一批“漂”在北京的朋友,卖盗版碟的小贩、追寻梦想的文艺青年……逐渐成为他生活圈里的一部分。 《北漂往事》。出版方供图“那些年走在大街上,看着车水马龙,会有一种很强烈的陌生感。”徐则臣说,反而是透过这些朋友的生活,他看到了一种精神上的踏实和笃定。 在这里待久了,他和身边满怀善意的朋友建立良好的人际关系,“这种感情慢慢会弥合一些‘异乡人’心中的裂缝,给冰冷坚硬的东西赋予一种温情,赋予你可以接受的色彩”。 热气腾腾的生活给徐则臣带来了极大的写作灵感。2022年,《北漂往事》结集出版。他将之视为当年北漂生活的一种回顾,“对曾有过的纠结,都已经释然。” 写作是一种补偿行为 生活和工作的格局基本落定之后,徐则臣偶尔还是会想起童年、苏北乡村,以及追求文学梦想的历程。 “我小时候很喜欢吃芹菜炒肉丝,但很少能吃到,家里一年到头就吃菜园子里长的那些蔬菜。”这种记忆深深根植于内心,徐则臣一度特别喜欢看“吃播”,仿佛是对童年经历的一种补偿。 作家徐则臣。受访者供图写作也同样是一种补偿行为。他小时候向往远方,所以后来所写的小说中,很多内容都与此相关,比如那些在运河上跑船的人,经常从外面带回一些故事、好吃的好玩的。 “我现在看书读报必拿一支笔,准备随时挑错字;走在路上看到行人、景致,也会很自然地从作家的视角出发,去思考。”于徐则臣而言,读书写作已经变成了一种本能。 眼下他手头正在写的小说,可以分成两个系列。其中一个系列风格神似侦探小说,比如《虞公山》,背景是大运河;另一个系列则由故事背景在国外的短篇小说组成。 “无论是形式还是意蕴,我都希望做一些尝试,为读者提供点新的叙事特质。”在《虞公山》中,徐则臣引入“三言二拍”和聊斋的写作风格来表达当下的主题,尝试传统与现代的融合。 他希望,未来自己的作品能更贴近生活、更自然流畅,“就是以自然本色的语言,去呈现给读者鲜活、可感且真实的生活”。(完)
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