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)
警方认定胡某宇系自缢死亡 录音内容清晰表达自杀意愿****** 中新网江西铅山2月2日电 (记者 吴鹏泉 刘力鑫)江西省、市、县联合工作专班2日在上饶市铅山县召开新闻发布会,通报胡某宇事件调查情况。江西省公安厅党委委员、副厅长,省公安厅指导组组长胡满松在会上通报,2022年10月14日,江西省上饶市铅山县致远中学高一学生胡某宇失踪。事件发生后,党委政府高度重视,组织有关部门和各方力量,持续开展调查搜寻工作。2023年1月28日,胡某宇尸体被发现。在国内权威刑事技术专家现场指导下,省、市、县公安机关联合工作专班通过开展调查访问、现场勘查、尸体检验、物证检验鉴定等工作,认定胡某宇系自缢死亡,尸体发现地系原始第一现场。 一、尸体发现情况 1月28日12时25分许,铅山县公安局接到某粮库职工电话报警称,在粮库院内树林中发现一具缢吊尸体。接报后公安机关迅速派员赶到现场勘查,发现死者衣着与2022年10月14日致远中学学生胡某宇失踪时衣着一致。随即商请检察机关派员监督,邀请家属代表及其委托律师全程见证。1月29日,公安机关经对死者生物检材进行DNA检验,确定死者系胡某宇。 发布会现场图片 刘力鑫 摄二、现场勘查情况 尸体发现地位于铅山县河口镇金鸡山区域的某粮库院内,粮库占地面积92亩,内有仓库、宿舍等建筑20栋,建筑物占地8000余平方米,四周用红石砌成围墙,高度约5米。围墙外侧平整,内侧形成阶梯状。 中心现场位于粮库院内北部洼地竹树杂林中,洼地高低落差约6.3米,竹树杂林呈不规则狭长条形,面积约9300平方米。 资料图为1月31日,航拍江西省上饶市铅山县金鸡山,图右上角操场区域为铅山县致远中学(高中部),图左下角仓库建筑群为尸体发现所在区域。(无人机照片) 中新社记者 刘力鑫 摄中心现场北面是东西走向的围墙,紧靠围墙外有一渣土堆,渣土堆高度低于围墙约1.5米,渣土堆与围墙间有两棵树木,树木高于围墙。围墙内侧墙体上生长一棵向内斜生的树木,树干直径约11厘米,胡某宇尸体缢吊于该树树干凸起处,悬挂点距离地面4.5米,与围墙顶端垂直距离0.61米。 尸体上身穿黑白相间的连帽运动服,前后反穿,下身穿黑色运动长裤,双脚穿深色袜子。尸体颈部缢索由两根白色鞋带相接而成。尸体足尖自然下垂,距地面1.47米,尸体下方地面发现两只白色回力牌高帮帆布鞋,鞋上均无鞋带且落有较多枯叶。左鞋内侧鞋尖部、鞋底跟部粘有绿色苔藓,右鞋内侧鞋尖部有苔藓擦痕,鞋底部粘有大面积绿色苔藓。经检验鉴定,与围墙内侧生长的苔藓一致。 在靠近尸体头部的围墙内侧红石凸出部位,发现黑色录音笔一支。 在中心现场没有打斗、拖拽痕迹。 三、尸体检验情况 胡某宇尸体高度腐败,大部分皮肤皮革样化,头皮未见出血;全身骨骼完整,颅骨、脊椎及胸肋骨均未见骨折,部分牙齿因牙龈腐败脱落于现场,牙槽骨未见破损;胸腔、腹腔未见出血,各脏器在位无缺失,但均腐败,睾丸未见损伤;经毒物检验,胃组织和肝组织中均未检出常见的农药、鼠药、安眠镇静类成分。 缢索为活套,绕颈形成闭环,颈部残存皮肤皮革样化,可见条形索沟一条,索沟边缘软组织见出血,出血部位与死者缢吊体位相吻合,符合生前缢索压迫形成。 胃内空虚,推断死亡时间距末次餐后4小时以上;根据尸体腐败程度,结合当地环境及气候条件,胡某宇尸体符合长期暴露在室外空间的各种特征。 四、对胡某宇心理刻画情况 经心理专家访谈、分析,结合胡某宇失踪前行为,认为胡某宇性格内向温和、孤独,在意他人看法,少与人做深入的思想情感沟通,情感支持缺失,缺少情绪宣泄渠道,常有避世想法,具有随时随地在书本上记录自己情绪、想法的习惯。2022年9月到致远中学就读后,因学习成绩不佳造成心理落差,加之人际关系、青春期冲动带来的压力,造成了胡某宇失踪前心理状态失衡,表现为入睡困难、早醒、醒后难以再入睡等睡眠问题,存在注意力难以集中、记忆困难等认知功能障碍,存在内疚自责、痛苦、无力无助无望感、无意义感等情绪问题,进食出现异常,有明确的厌世表现和轻生倾向。 五、录音笔检验鉴定情况 经公安部鉴定中心对录音笔内音频文件进行恢复,与胡某宇生前留存的语音进行声纹比对,结合调查情况,确定在现场提取封存的录音笔系胡某宇持有使用。通过对录音笔中的音频文件进行综合分析,录音内容不存在人为合成、篡改情况。2022年10月14日17时40分、23时08分胡某宇录制的两段音频清晰表达了自杀意愿。
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