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)
“三无”船在广东惠东海域翻沉 3名落水者已成功获救****** 中新网广州2月3日电 (记者 方伟彬)广东省海洋综合执法总队(以下简称“总队”)3日发布消息,1艘“三无”船舶在惠东海龟湾东侧8海里处翻沉,经彻夜施救,3名落水者已成功获救。 2日20时,总队接汕尾支队报告称,1艘“三无”船舶在惠东海龟湾东侧8海里处翻沉,船上3人落水,汕尾支队已派出4艘执法艇赶赴现场搜救,现需增援。 接报后,总队迅速组织惠州支队派执法艇增援,并向周边24艘作业渔船发送协助救援信息,同时请求海上搜救部门协调力量救援。汕尾、惠州支队6艘执法艇接令相继前往搜救。因落水人员无法提供准确位置,且海上能见度低,执法艇克服风浪过大危险在海上持续搜寻4个小时,仍未找到落水人员。22时30分,总队组织惠州支队再次派出执法艇前往搜救,也因风浪太大被迫从大星山炮台附近海域撤回。 一名落水者被救。 广东省海洋综合执法总队 供图总队指导惠州支队根据洋流及风向风速用系统模拟测算落水人员的漂流轨迹,并于2月3日7时30分第三次派出中国海监9056等3艘执法艇前往三门岛附近海域搜寻。8时35分,中国海监9056艇在三门岛东侧海域发现并成功救起第一名落水者。截至当日上午10时30分,另两名落水者也先后被海洋石油258船和海警船救起。至此3人全部获救。 目前,除1人因生命体征较弱正在接受救治外,其余2人身体状况良好。经了解,3名落水人员于2月2日15时许从深汕合作区鲘门百安角驾驶“三无”快艇出海钓鱼,因风浪过大,在百安角对出海域倾覆落水。(完)
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