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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）宝成线上的五等小站：“90后”接力守护安全****** 中新网绵阳1月18日电 (邓文鑫)“车站是第二个家，我们准备了香肠腊肉，还包了饺子，在这里好好过个年。”临近除夕，在位于四川省绵阳市江油市雁门镇的斑竹园车站，青工郎依王杰一边忙着贴春联，一边说他跟家人商量好了，今年除夕他当班，就不回家吃年夜饭了。 斑竹园车站地处西南山区腹地，原名雁门坝站，始建于1958年，是宝成线上的一座五等小站。小站虽小，但位于宝成铁路大动脉上，扼整条铁路线咽喉，一旦行车组织不畅，便会影响整条线路的安全畅通。 斑竹园车站站长刘胜介绍，火车从邻站进入这里，必须经过20多个遂道和10多座桥梁，其中有4000多米长的会龙场隧道和50多米高的清江2号大桥，而这一桥一隧均是宝成线之最。  斑竹园车站地处西南山区腹地，是宝成线上的一座五等小站。 邓文鑫 摄站长刘胜是一位1994年出生的小伙，和他搭档的，是1992年出生的副站长尹邦杰。除此之外，小站还有5名“95后”青工，他们接过老一辈铁路人的接力棒，坚守小站，在春运期间守护铁路大动脉的安全畅通。 春运期间，由于列车增多，斑竹园车站每天通过的列车达到了200余列，有开往北京、上海、青岛、福州、兰州、呼和浩特等地的客车，还有奔向俄罗斯、波兰、德国、格鲁吉亚的中欧班列。列车密度大时，助理值班员几分钟就要接一列。  与信号楼进行安全联控。 邓文鑫 摄“X8062次，斑竹园站二道通过。”1月18日12时17分，95年出生的车站值班员郭小峰与司机安全联控。2分钟后，满载集装箱的中欧班列从车站呼啸而过，一头扎进隧道里，消失在北上的茫芒大山之中。 山谷中的车站，冬天风很大，加上列车通过时卷起的巨大风浪，刮在脸上就跟刀子一样。在现场接发列车的助理值班员陈林紧了紧身子，全神贯注地监视列车运行，顾不得揉一揉冻得发僵的耳朵。“远看装载，近看走行。”这位年轻的小伙子谈起工作显得老道熟练：“山高路远，必须对每趟列车进行严密监控，才能确保安全、万无一失。” “停留车防溜是车站的安全卡控重点，我们每隔三至四个小时就必须检查一次，不能有一丝马虎。”说罢，站长刘胜钻到车下，用手拽了拽卡在车轮和钢轨间的铁鞋。 刘胜今年29岁，因业务精湛、工作认真负责被组织选派到斑竹园站担任站长，他最大的体会就是：火车24小时跑，安全工作一秒也不能松。“车站就是指挥中心，火车要跑得好，靠的是责任心和严格执行作业标准。”他说：“一年365天，无论白天黑夜，还是刮风下雨，守住安全是大伙的天职。” “每个车站都需要坚守，虽然条件苦了些，但确保大动脉运输畅通是我们必须肩负的责任。每当列车从山谷中安全通过时，大家心中无不感到自豪，更觉得自己的坚守有价值！”刚维护完道岔的副站长尹邦杰说道。 春运期间，每天都有列车呼啸而过，可能不会有旅客注意到斑竹园这样的小站存在，但接车、送车，每日重复，斑竹园车站这群年轻的“守护者”们却做得一丝不苟，他们坚守小站、守护安全，为旅客平安出行贡献着自己的青春力量。(完)
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