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)
以全国统一大市场促进产需有机衔接****** 作者:崔琳 完善的市场体系可以推动资源配置实现效益最大化和效率最优化,高效的流通体系能够在更大范围更深程度把生产和消费有机联系起来。《扩大内需战略规划纲要(2022—2035年)》将“健全现代市场和流通体系,促进产需有机衔接”作为深入实施扩大内需战略的重点任务。 建设全国统一大市场,打通制约产需衔接的制度梗阻。市场是当今世界最稀缺的资源,我国拥有包含14亿多人口的超大规模市场和联合国产业分类中的全部工业门类,国民经济的产需两端都蕴含着巨大的发展潜力。在此基础上,能否有效开发市场需求、持续改善供给质量,形成需求牵引供给、供给创造需求的更高水平动态平衡,关系到国民经济循环的健康与畅通。当前,国民经济在生产、分配、流通、消费等环节仍存在堵点、断点,制约要素市场化配置的制度性阻碍依然存在,垄断经营、准入限制、地方保护与行政壁垒等妨碍公平竞争的因素尚未消除。解决以上问题的关键一招就是建设全国统一大市场,通过理顺地方竞争关系、明晰政府与市场边界,构筑起支撑市场高效运转的制度地基,以统一的市场基础制度规则、统一的要素商品和服务市场、统一的市场监管标准与高水平的现代物流体系,破除封闭小市场、地方小循环,打通制约供给质量提升与需求优化升级的制度梗阻,形成供需互促、产销并进、畅通高效的国内大循环,持续释放内需潜力,加快构建新发展格局。建设全国统一大市场应以实现产需高水平动态平衡为目标,坚持问题导向和系统思维,从供给侧和需求端同时发力,全方位激发内需活力,既应着眼于消除阻碍生产者科学决策、有效生产的制度性壁垒,提升供给效率与质量,又应着力降低交易成本,发挥市场的规模效应和集聚效应,满足并扩大市场需求,在供求两端不断改善的过程中促进产需的高水平衔接。 现阶段,以全国统一大市场促进产需有机衔接需要把握以下三个政策要点。 一是深化要素市场化配置改革,促进资源有效配置。要素市场是现阶段制约我国高标准市场体系建设的主要短板,突出表现为城乡统一的建设用地市场仍不完善,劳动力在城乡、区域和单位之间仍然存在流动障碍,多层次资本市场体系有待建立,科研主体与市场主体存在分割,要素数据的确权与收益规则尚未明确等。为此,应着力消除制约生产要素自由流动的体制机制障碍,推动劳动力、土地、知识、技术、数据等要素资源的市场化配置改革,使要素价格真实反映市场供求与资源稀缺程度,提高资源配置效率。 二是锚定高水平社会主义市场经济体制目标,加快建设公平统一、竞争有序的大市场。我国经济体制改革的目标是建立更加系统完备、更加成熟定型的高水平社会主义市场经济体制,为此必须首要回答建设什么样的市场、怎样建设市场这一关键问题,而公平统一、竞争有序的全国大市场就是构建高水平社会主义市场经济体制最重要的客观基础。市场秩序公平有序的关键在于市场规则的统一性、公平性和可预期性,不同所有制企业在要素获取、准入许可、标准制定等方面享有平等待遇,通过制度规则的“安全感”稳定企业家预期,激发潜在投资需求。全国统一大市场建设的关键在于重构地方政府间围绕高质量发展的健康竞合关系,破除地方保护和市场分割,及时清理废除妨碍统一市场的各类规定与做法,提高市场准入效能,全面推动我国市场由大到强转变。 三是强化现代流通体系建设,切实保障产需衔接效率与安全。物流体系是连接产需两端的生命线,加快建设现代物流体系是建设全国统一大市场的应有之义,实施扩大内需战略必须以布局合理、整体畅通、安全高效的物流网络为依托。在需求端,要优化现代商贸体系,完善高水平商品交易市场,建设满足差异性偏好的多样化商贸设施。在供给端,要从提升产业链供应链韧性和安全水平的高度出发加快发展现代物流体系,实现区域、城乡、国际物流的快速联通,提高物流体系对产需两端的适配性,形成内外联通、安全高效的物流网络。(崔琳) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |