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)
池黄铁路架梁全部完成 为全线按期开通运营按下“快进键”****** 中新网黄山1月12日电(韩苏原 王星星 刘玮)11日下午,在安徽省黄山市黄山区池黄铁路3标浦溪河特大桥箱梁架设现场,随着全线最后一榀箱梁16根支座螺栓精准落入支座垫石预接孔内,标志着池黄铁路箱梁架设全部完成,实现了全线又一个里程碑节点目标,下步项目将转入无砟轨道施工,为按期开通运营按下“快进键”。 此次架设的箱梁长32.6米、宽12.6米、高3.1米,重约850吨,承担运架梁任务的是全国首台千吨级复合式运架一体机“昆仑号Ⅱ”,加装有智能驾驶、自动感应避障装置。穿隧过桥是架梁施工的重难点,为安全、高效推进架梁施工,株桥公司自2022年1月开始架梁以来,结合桥隧分布、沿线地形、地貌特点,科学组织,强化管理,在平均架梁运距20公里、穿过四座总长达11.26公里的曲线隧道情况下,采取人休机不停、运梁指挥员专人盯守重点区域等措施,保障架梁作业进度,架梁效率提升了25%,平均每天架设约1.25榀,确保了架梁节点目标。 梁场位于黄山风景区内,环水保要求高。场区内排水系统采取“雨污分流”模式,投入压滤机、砂石分离机等环水保设备对污水循环利用,定期洒水降尘,场区生活垃圾由环卫部门定期清运,危废品单独存放到危废品库,对水环境、声环境、大气环境和固体废物分类管理,实现环境污染有效控制,以实际行动践行“来时青山绿水,走时绿水青山”的环水保工作理念。 池黄高铁自池州站至黄山北站,是武杭快速高铁网的重要组成部分,全长125.1公里,设计时速350公里,全线设池州站、九华山站、黄山西站、黟县东站、黄山北站。高铁建成后,将成为串联皖南两山一湖(九华山、黄山、太平湖)核心景点的黄金旅游线路,对于完善区域快速铁路网布局、加快皖南国际文化旅游示范区建设、促进沿线经济社会协调发展具有重要意义。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |