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)
鹤岗铁路正式通车!“绿巨人”首次驶入黑龙江******url:https://m.gmw.cn/2022-12/26/content_1303235135.htm,id:1303235135 12月26日8时34分,随着首趟“复兴号”动力集中型动车组从鹤岗站平稳驶出,标志着鹤岗铁路正式通车。黑龙江省东部铁路网进一步完善,人民群众出行更加方便快捷。 1 佳鹤间最快44分钟可达 鹤岗至哈尔滨最快3小时33分钟 据了解,鹤岗铁路位于黑龙江省东北部地区,线路南起佳木斯市,北至鹤岗市,全长71.5公里,其中莲江口至大陆段设计时速160公里,鹤立至大陆段设计预留时速200公里条件。全线设佳木斯、莲江口、鹤立、鹤岗4座客运车站,其中佳木斯、鹤立、鹤岗站具备接发动车组条件。开通后,鹤岗至佳木斯最快44分钟可达,鹤岗至哈尔滨最快3小时33分钟可达。 据介绍,鹤岗铁路开通初期将安排开行鹤岗至哈尔滨、鹤岗至佳木斯等方向动车组列车5对,后期将根据客流变化和车体安排,按照日常线、周末线安排列车开行,单日开行动车组可达8.5对。 哈尔滨局集团公司进一步优化鹤岗铁路中转换乘列车运行时刻和车站股道安排,鹤岗铁路经佳木斯、哈尔滨等站可与北京、大连、西宁、石家庄、牡丹江等方向运行的部分列车实现同站台换乘,中转换乘列车接续时间最短间隔10分钟左右,方便旅客出行。运营初期,铁路部门进一步扩大票价优惠范围和幅度,鹤岗铁路日常线全部列车将执行折扣优惠政策,折扣幅度分区段为5.5—9折,让旅客共享铁路发展红利。 2 “绿巨人”动车组列车首次驶入我省 据介绍,此次鹤岗铁路配属的“复兴号”动力集中型动车组,被俗称为“绿巨人”,系首次驶入我省,最高运行时速160公里,其平面布置、内部装饰、人机界面等方面参照“复兴号”动车组进行优化设计,车身为国槐绿涂装,采用流线型外形,将更好地满足旅客便捷性、舒适性需求,这也是“绿巨人”目前到达的我国最北端高寒地区。 鹤岗铁路开通运营后,将进一步完善东北地区路网结构,极大便利沿线人民群众出行,对于促进沿线资源型城市转型发展,推动新时代东北全面振兴具有十分重要的意义。 转自:“黑龙江日报”微信公众号 图片均由铁路部门提供 记者:栾德谦 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |