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)
广东地区铁路到达旅客连续5日超130万人次****** 中新网广州1月31日电 (郭军 胡靖 郭静)记者1月31日从广铁集团获悉,当日春运进入第25天,广铁预计发送旅客158万人次,同比2022年春运增长29.5%,恢复到2019年春运同期的99%。 当日,广东地区铁路发送旅客81.5万人次,湖南地区铁路发送旅客58.6万人次。广东地区铁路到达旅客连5日超130万人次,当日到达旅客134.8万人次,其中广州南站到达40万人次,广州站到达9.1万人次,深圳北站到达27.4万人次。 据广铁集团客运部介绍,今年节后春运,务工流、探亲流、学生流叠加,预计元宵节后将迎来春运节后第二个客流高峰。根据售票预售情况分析,2月6日,广铁集团旅客发送量峰值预计超120万人次,为2022年节后客流最高峰的八成以上。 广铁集团根据铁路12306车票预售和候补情况,精准有序做好运力梯次投放。重点对前往广州、深圳、东莞等地的返程旅客,采取扩编、加挂、启动热备车底、加开夜间高铁等多种扩能方式,保障旅客出行需求。 1月31日,广铁集团开行1451对列车(含1244对动车组列车),其中加开379对列车(含304对动车组列车)。此外,为满足务工旅客多样化的出行需求,当日增开长沙至深圳T8305次、K6623次两趟普速列车等75趟普速列车。 广州南站、广州站、深圳北、长沙南等车站,优化旅客进站、候车、检票、上车、乘车、出站流线,加强客流密集场所和关键部位的旅客组织,确保旅客乘降安全有序。广州地铁部分线路站点延长75分钟营业时间,公交车部分线路延长至凌晨1点,出租车服务至最后一班高铁到达后20分钟,为旅客打通出行“最后一公里”,实施“兜底”疏运保障。 余票信息方面,截至1月31日,湖南、广东地区前往以下方向还有余票:湖南地区长沙南站至郑州、深圳、省内短途等方向尚有余票,长沙南至上海、杭州、宁波、广州等方向有少量余票。 广东地区广州南站至潮汕、长沙、武汉、贵阳、南宁等方向尚有余票,去往北京、上海、杭州等方向票额紧张;广州站去往上海、杭州等方向票额比较紧张,其余方向票源充足;湛江西站去往广州、深圳等方向票额较为紧张。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |