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)
电影市场迎来强劲复苏****** 记者 袁云儿 《阿凡达:水之道》凭借突出的视效走出逆转曲线,《想见你》依靠热门IP带来情怀和浪漫,《绝望主夫》负责营造新年伊始的喜庆氛围感……2023年元旦档(12月31日-1月2日)电影市场迎来关键性的强劲复苏。据灯塔专业版数据,截至1月2日19时,2023年元旦档电影总票房达5.38亿元。 元旦期间,许多观众前往影院观影。影院正在逐步恢复至疫情前状态。 元旦假期三天,全国影院恢复运营水平达到新高,为市场复苏提供了基础。根据灯塔专业版数据,元旦假期三天全国影业影院营业总数都达到10600家以上,且每天的数量都在增多。其中昨天全国营业影院总数为10657家,是去年2月27日以来近10个月的新高,营业率高达85%。随着疫情逐渐平稳,北京、西安、天津、郑州、沈阳、大连等城市《阿凡达:水之道》的元旦档票房反超了影片首周票房。由于影片已经上映一段时间,出现这种逆转,一定程度上说明北方、中部、西部等地区恢复速度较快,观众在逐步回归影院。 元旦档上映的影片中,《阿凡达:水之道》《想见你》《绝望主夫》分列单片票房前三位,这三部影片合计贡献了近95%的元旦档票房,头部效应非常明显。 已经上映超过半月的《阿凡达:水之道》在这个假期实现票房逆转,收获2.73亿元票房,勇夺档期票房冠军。尤其值得一提的是,该片IMAX和CINITY等特效厅票房占到了20%以上。另外,该片的平均票价也从上映首日12月16日的56元下降到50元以下。对于影片市场表现的“回春”,影评人阿甘觉得当在情理之中,因为导演詹姆斯·卡梅隆的作品向来走长线放映,后劲非常足。尽管该片在剧情上遭到太过俗套简单的批评,但在他看来,该片依然是这几年最值得看的电影之一。目前猫眼专业版对该片在内地的总票房预测已从此前的10亿元回升至14.87亿元。 如果说《阿凡达:水之道》是元旦档的大餐,那么爱情片《想见你》和喜剧片《绝望主夫》就是开胃小菜了。前者作为2019年现象级同名剧集的衍生电影,用小清新的风格叠加时空穿越元素,讲述了一个双向奔赴的感人爱情故事;后者则借助喜剧和幻想营造出一个“女尊男卑”的虚拟世界,对大男子主义进行了辛辣的批判与讽刺,呼吁男女平等、女性独立自强。灯塔专业版数据分析师陈晋透露,《想见你》的主要受众为年轻女性,占比接近七成,与《阿凡达:水之道》有明显的差异性。“值得一提的是,影片在跨年场的票房超过1500万元,排名第一,很多年轻观众选择在影院观看这部爱情片,携手跨年迈入2023。”这说明,七夕、元旦等有特殊纪念意义的档期,主打浪漫温馨的爱情片依旧是市场“刚需”。而《绝望主夫》作为元旦档唯一的喜剧片,档期票房也顺利破亿元。 元旦档市场表现可喜,让业内对还有不到三周就将到来的春节档充满期待。截至目前,2023年春节档已有《流浪地球2》《无名》《满江红》《熊出没·伴我“熊芯”》等四部新片待映,其中《流浪地球2》是国产科幻大片的续作,又有吴京、刘德华两位超级明星保驾护航;《满江红》作为张艺谋新作,演员星光同样夺目;程耳执导的谍战片《无名》由梁朝伟、王一博主演,这样的搭配令人耳目一新;而已经多年在春节档“闷声大发财”的“熊出没”系列IP今年又没缺席,且也是档期“硬通货”。未来可能还会有其他影片宣布进军春节档。 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |