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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)
（新春走基层）20米高空的“点灯人”****** 中新网广州1月18日电 题：20米高空的“点灯人” 作者 欧阳文强 刘欣彤 郭军 “灯亮啦！灯具亮度正常！”1月17日20时30分，中国铁路广州局集团有限公司广州供电段电力线路工工长胡永机喊道。这是该段电力线路工们利用白天灯桥停电时段，对广州南动车所站场4座灯桥、250盏灯具，以及开关箱、线缆和支撑装置等部位进行专项维护，夜间到现场对灯具照明情况进行确认。  广州供电段电力线路工工长胡永机与同事吴伟志正在对灯具进行专项维护作业 欧阳文强 摄在20米的高空上，行走在长100余米、宽不足1.5米的镂空钢筋灯桥，并在上面进行巡视和维护灯具，是常人难以完成的工作。在这座空中连廊上，起风时，桥面会轻微地晃动，每一步都比在地面上走得要艰难，加之近期春运期间天气较为湿冷，灯桥上的风吹到脸上仿佛刀刮一般刺痛。每当走动时，灯桥晃动就更为明显，但是身经百战的电力工长李志贤和技术能手吴伟志在上面却如履平地。 “第一次站在灯桥时，我其实挺害怕的，脚迟迟不敢迈出第一步。李工长鼓励我别往下看。当时我看他在前面如同走在平地上，才鼓起勇气，敢慢慢迈出一小步。现在次数多了，也就不怕了。”吴伟志腼腆地说道。  吴伟志正爬上20米高的灯桥 欧阳文强 摄在走到指定位置后，工长胡永机便熟练地打好安全带，从袋子中掏出工具开始检查，“广州南动车所站场这里4个灯桥，上面的每一盏灯我们都要认真检查，确保安全。”检查完一处，他就拉开工具包的拉链，小心翼翼地将扳手装进去。因为灯桥的走廊由一根根钢筋组成，完全是镂空的，因此绝不能掉落任何物品。工作时必须全神贯注，丝毫马虎不得。 灯桥是站场作业人员夜间的“眼睛”，如果灯不亮，作业人员就无法看清站场，检修、调车等作业将难以进行，列车就难以准时安全出行。 “拆除或安装一盏灯要不停地旋拧螺丝上百次。这座灯桥除了维修坏了的灯之外，我们还要对其他能正常照明的灯进行检查，这样下来，其实工作量也不小，对体力也是一种考验。”陈桂平边拧螺丝边说道。在彻骨寒风下检查了3个多小时，胡永机和陈桂平才完成了整座灯桥的检修，脱下手套擦了擦额头上的汗，才发现手都冻红了。稍微暖了一下手后，两人又赶紧戴上手套，爬下20米高的灯桥，往下一座灯桥走去。  广州南动车所站场灯桥 欧阳文强 摄陈桂平说：“今年是我参加工作的第7个春运，这些灯桥的检修，虽然再平常不过，但绝不能放松警惕。” 春运期间，他们要定期登上20米高、100多米长的灯桥开展全面排查，确保灯具保持常亮。这些“两柱一跨”的钢结构式灯桥，主要为广州南动车所、江村站场等高、普铁枢纽地区列车存放的大型站场提供有效照明。 “这些地方通常比较偏远，少了城市的繁华喧嚣，却多了列车安全驶过的轰鸣声，守护好电力设备安全，就是为列车平安出行提供最好的服务和支撑。”李志贤在巡视灯桥时说道。(完)
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