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)
湖南巨资兴修水利提升抗旱能力******url:https://m.gmw.cn/2023-01/04/content_1303243185.htm,id:1303243185 新年伊始,位于湖南省岳阳市岳阳县的铁山灌区“十四五”续建配套与现代化改造工程的施工现场,大型工程机械轰鸣,施工车辆来回穿梭,工人们干劲十足,一派热火朝天的景象。 铁山灌区设计灌溉面积85.41万亩,是湖南已建成和投入运行的第二大灌区,滋养着“湘北粮仓”。“在抗击2022年的大旱中,铁山灌区发挥了重要作用,保灌溉运行时间、灌溉水量都创了新纪录,我们继续对灌区提质改造争取发挥更大作用。”岳阳市铁山供水工程事务中心副主任张百义告诉记者。 在抗击2022年的夏秋冬连旱中,湖南省一系列水利工程发挥了重要作用,有效减轻了旱灾带来的不利影响。但是,部分地区也暴露出存在水利基础设施建设相对滞后、工程性缺水矛盾比较突出等短板。 湖南省水利厅有关负责人介绍,湖南省2022年冬修水利投资规模与增速、在建项目数量均创历史新高,计划执行进度明显快于往年,截至目前,已完成水利投资超过558亿元。针对大旱中暴露出的短板,湖南在推进重大水利工程、防洪薄弱环节治理工程的同时,重点推进洞庭湖区北部补水二期工程、68处大中型灌区节水改造与现代化建设、14处大中型灌区渠道“中梗阻”畅通行动和1万处农村小水源供水能力恢复等抗旱能力提升工程,进一步提高农村水源保障和灌溉能力。 湖南省水利厅农村水利水电处处长朱健荣告诉记者,湖南充分发挥农民群众主体作用,采取“以奖代补”模式,组织群众自选、自建、自管农村小水源供水能力恢复建设工程。同时广泛推广“以工代赈”模式,引导各地将山塘河道清淤疏浚、渠道整修等工艺简单的项目交由村民实施。 记者 周楠 长沙报道 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |