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)
“2023新春庆典”活动在马来亚大学举行****** 中新网吉隆坡1月19日电 (陈悦 魏源)“2023新春庆典”活动17日在马来亚大学校内举行。活动由马来亚大学孔子学院与马来亚大学国际学生中心(GEM)联合举办,吸引各界嘉宾和马大师生500余人参加。 欧阳玉靖(左)和哈姆迪(右)在品茶 魏源 摄中国驻马来西亚大使欧阳玉靖和马来亚大学校长哈姆迪教授参与当日活动,他们共同欣赏了二十四节令鼓、川剧变脸、功夫、民乐演奏等中马精彩艺术表演。欧阳玉靖还慰问了中国在马留学生及孔子学院中方教师和志愿者。 当日活动现场还设有中华文化体验区。活动参与者不仅可以赏字、品茗、下笔挥春,还可以和孔子学院老师学习剪纸、学做中国结、创意灯笼。在春节文化百科角,人们通过图文进一步了解中国农历新年的传统习俗,并写下新年美好祝福贴于心愿墙。中国传统服饰体验角吸引了众多传统服饰爱好者试穿汉服、拍照留念。最吸引现场来宾的还要数美食角,大家对地道的水饺、点心等中国美食赞不绝口。 马大老师体验剪纸 魏源 摄欧阳玉靖在当日活动致辞表示,过去一年,中马两国携手克服疫情影响,经贸合作实现历史性突破,教育交流合作扎实推进,人民友好进一步升华。今年是中马建立全面战略伙伴关系10周年,双边关系发展将面临新的机遇。希望马大师生乘此东风,在各自的研究领域同中国加强交流。欢迎马来西亚各界朋友通过孔子学院这扇中国之窗,感知中马多元文化,结交志同道合朋友,多到中国去走走看看,亲身感受中国魅力。 哈姆迪教授表示,马来亚大学孔子学院是马中教育交流合作的成功典范。学院自2009年成立以来,为马来西亚各地超过5万名学生教授中文,并凭借优异的表现于2019年被评为全球先进孔子学院。本次活动是孔子学院成立以来举办的最大规模新春庆典。希望孔子学院继续发挥桥梁纽带作用,促进马中双方在学生交流、学术研究和人才培养等各方面的合作。(完)
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