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）火车“游”过渤海湾：直击亚洲最长铁路轮渡上的春运****** 中新网烟台1月19日电 题：火车“游”过渤海湾：直击亚洲最长铁路轮渡上的春运 作者 王娇妮 戴少毅 兔年春节临近，满载着粮食、煤炭、生活用品、节日物资的火车每天“游”行于渤海湾南北两岸，成为中国春运一道独特的海上风景。 大连至烟台铁路轮渡项目纵贯渤海海峡，是亚洲最长的铁路轮渡，开辟了东北至山东及东部沿海地区的最短路径，比绕行山海关缩短1600多公里。  满载货物的火车通过轮渡跨越渤海湾。 戴少毅 摄19日12时，中铁1号轮停靠烟台北站，50节满载粮食的火车和35辆装满各种货物的汽车从轮渡开下。当日14时20分，装满煤炭、年货的火车和汽车，又将搭乘同一条轮渡继续跨越渤海湾，向大连旅顺港驶去。 工作人员告诉记者，春运期间通过轮渡过海的火车有“啤酒车”“鲜花车”“树苗车”“水果车”等等，轮渡俨然成了个巨型“超市”，每天约有1.5万吨货物从这里跨过渤海湾，五花八门的货物反映出民众生活的多样化。 在发往东北的年货中，山东的啤酒颇受欢迎。一列列“啤酒火车”从青岛发出，通过蓝烟线抵达烟台北站码头，并在这里等候上船。新鲜的山东啤酒通过海铁联运，走上东北民众的节日餐桌，最快48小时可到达黑龙江齐齐哈尔。 巨大的轮渡下层可装火车，中间可装汽车，上面则用来乘载旅客。客舱设有不同等级舱位，并配备电影院、超市、快餐厅、观景厅、卫星电视等设施。  机舱工作人员在工作。 戴少毅 摄常年从事海鲜运输生意的王海波将满载海货的汽车开上轮渡，准备在大连旅顺港下船后，直接开到沈阳销售。“轮渡线路用时短、费用低，一年光运输费就能节省六七万元。”王海波称。 铁路轮渡不仅实现了物畅其流，近年来通过不断完善船内设施等方式，同时实现“人享其行”，让旅客舒适地往返于故乡与他乡之间。 65岁的乘客李仁义告诉记者，如今回东北过年是轻松的旅行，坐轮渡便捷又舒适。而过去，他曾经历过排队二十多个小时买船票、男女老少一同挤在船舱里的春运场景。 在旅客中，还有不少人选择自驾小汽车乘船跨越渤海湾，他们有的回乡过年，有的携家人旅行。通过网络系统，旅客输入汽车车牌号等信息后，即可实现人与车便捷购票。 如此庞大的渡船是如何运行的？工作人员称，船上共有四台发动机组，承担着万吨巨轮的航行动力。机舱工作人员是渡船的“心脏”医生，一旦发现渡船“心血管有小毛病”必须随时诊断、治疗。 徐学强就是一名“诊治医师”，他负责对渡船故障做出判断，对症下药。“最好的诊治，是将隐患消灭在萌芽状态。”徐学强称，航运安全差一分就是灾难，必须第一时间解决问题，保障安全。 距离兔年春节还有两天，渡船上的年味越来越浓。工作人员告诉记者，他们的渡船是渤海湾上唯一春节不停歇的渡船，“大年三十不停航”已成为惯例。船员家属可以上船团聚，一同挂彩灯、包饺子，与旅客们一起过节。 据悉，渤海湾烟台至大连航线年均运送旅客250余万人次，车辆100余万台次，货物3000余万吨。今年春运期间，有20艘客滚船上线营运，最高峰日发送旅客超3万人次。(完)
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