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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)
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《巡检村花海》
《天竺山景区》
《金丝峡景区》
《江山如画》叶书有 摄
《江山村》
《牛背梁景区》
《柞水朱家湾》
《塔云山景区》 商洛，地处秦岭东段南麓、陕鄂豫三省结合部，因境内商山、洛水而得名。2002年撤地设市，辖商州、洛南、丹凤、商南、山阳、镇安、柞水1区6县及商洛高新区，常住人口204万人，总面积1.93万平方公里。商洛是连接“一带一路”和长江经济带的重要节点城市，属国家级关中平原城市群城市和国家循环经济示范市，先后获得“中国特色魅力城市”“中国气候康养之都”“国家森林城市”“中国最佳康养休闲旅游市”和首个“陕西省森林旅游示范市”等称号。 商洛区位交通优越。商洛是陕西的东南门户，是西北连接华东、华中的主通道，西邻古都西安，东连南阳盆地，北接八百里秦川，南镶汉江平原，沪陕、福银、包茂三条高速公路、312国道以及宁西、西康铁路贯穿全境，西武高铁和西渝高铁商洛段已经开工，商洛将全面融入西安半小时经济圈，迎来了千载难逢的发展机遇，充满了加快发展的生机与活力。 商洛生态环境优美。商洛全境位于秦岭腹地，地跨长江、黄河两大流域，位于北亚热带向暖温带过渡地带，气候温和，四季分明，雨量充沛，是国家南水北调中线工程重要水源区。商洛森林覆盖率69.56%，是全国平均水平的3倍多；空气中每立方厘米负氧离子高达2万个以上，是世界卫生组织规定的清新空气标准的20倍左右。商洛境内自然景观独特，秦雄楚秀汇于一身，有3A级以上景区46家、省级全域旅游示范区5个、全国乡村旅游重点村7个，乡村旅游发展模式入选全国典型案例，被称为“北京的清泉、西安的氧吧、养生的天堂、秦岭的乐园”。 商洛自然资源富集。商洛地处秦岭东西构造带，成矿地质条件好，是金属和非金属资源的宝库，已探明并列入陕西省2006年储量表的矿产有46种108处，潜在价值超万亿元，其中大型矿藏35个，钒、钼、铁、钛、金、石墨、萤石等矿种优势特别明显。商洛有适生中药材1119种，列入国家“中草药”资源调查表的286种，是西北地区中药材最佳适生区，丹参、连翘、桔梗、五味子、黄芩等“五大商药”闻名全国，自古就有“秦岭无闲草，商山多灵药”之赞誉。核桃、板栗、茶叶等农林特产量大质优，有“中国核桃之都”“中国板栗之乡”“北方茶叶之乡”的美称。 商洛历史人文深厚。商洛旧石器时代就有先民活动，公元257年设上洛郡，历史上曾是夏禹治水、仓颉造字、商鞅封邑、“四皓”隐居、闯王屯兵的地方。商洛也是红色的土地，作为鄂豫陕革命根据地的中心区域，刘志丹、刘伯承、徐向前、李先念、王震等老一辈无产阶级革命家先后在此浴血奋战。商洛文化积淀深厚，李白、白居易等诗文大家在商洛留下了大量不朽篇章和美妙传说。商洛花鼓列入国家首批非物质文化遗产，《屠夫状元》《六斤县长》《带灯》《情怀》等优秀剧目享誉全国，是全国知名的“戏剧之乡”“文化绿洲”，商洛也是当代著名作家贾平凹、陈彦的故乡，成功创建为“中国文化经济活力城市”。 （文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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