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)
赏民俗购年货 吉庆街里品“年味武汉”****** (新春走基层)赏民俗购年货 吉庆街里品“年味武汉” 中新网武汉1月15日电 (记者 张芹)看演出、逛市集、品美食……2023“年味武汉”吉庆民俗迎春文化活动15日下午在江岸区吉庆街开启。活动现场,书法家、民间剪纸艺术家书写春联、“福”字、剪窗花赠送给市民、游客。 当日正值南方农历小年,走进吉庆街,一串串红灯笼、中国结将街道装饰一新,耳畔欢快的乐曲此起彼伏,“年味”迎面而来。德华楼、汪玉霞、冠生园等老字号店铺里,市民排起了长队。 民间剪纸艺术家现场剪窗花 张芹 摄活动现场,武汉老字号汪玉霞的现炸京果最受欢迎。66岁的李师傅从事传统汉味糕点制作已经40余年,即使已经退休,每逢春节总是会被特意请来制作京果。将糯米粉制成的面团切丁,下油锅炸至金黄酥脆,再浸泡在糖水中,而后裹满雪白的糖霜,一颗颗油香甜蜜的京果便制作而成。 “京果是武汉的传统点心,春节走亲访友待客必不可少。”李师傅告诉记者,京果是否好吃,酥脆是关键,这就考验师傅们对食材比例的控制和火候的把握。 市民购买现炸京果 张芹 摄当日,武汉市民李英带着孙子前来采购年货。她告诉记者,吉庆街是武汉传统老街,汇聚了众多武汉老字号,虽然现在各种口味的点心层出不穷,但逢年过节总少不了来此寻寻武汉的老味道。 “这里‘年味’很浓,到处都是喜庆的氛围。”来自河南的李丹妮已在武汉游玩一周,返程前特意找出“攻略”直奔吉庆街选购伴手礼。 书法家为市民、游客写春联 张芹 摄江岸区文化馆工作人员曹景告诉记者,今年迎春文化活动从腊月二十四小年开始,一直持续到正月十五,市民、游客不仅可在此品尝地道武汉美食,选购特色年货,还能欣赏到丰富多彩的文艺演出及非遗技艺。其间,还将举行威风锣鼓、舞龙舞狮、请财神送福禄、猜灯谜、闹元宵等民俗活动。(完)
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