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)
展现马克思主义党建理论与时俱进当代轨迹的一部力作——《新时代全面从严治党基本理论研究》简评****** 作者:韩庆祥(中共中央党校一级教授,原中央党校校委委员、副教育长) 新近由人民出版社出版,王世谊教授撰写的《新时代全面从严治党基本理论研究》一书对于新时代全面从严治党理论体系、学术体系和话语体系作出了富有重要价值的开拓性探索,对新时代全面从严治党基本理论的时代背景、理论渊源、发展脉络、生成逻辑、主要内容、框架体系、历史地位等作了较为全面系统的概述,全书分,可独立成篇;合,则浑然一体,书后附有参考文献。从而给读者展现了一个较为系统、完整、清晰的理论轮廓和体系框架。通读全书感觉有三个鲜明特点: 其一,本书揭示了与时俱进这一马克思主义的“理论品质”,研究视角十分富有新意。与时俱进是马克思主义的理论品质和永恒主题。所谓“与时俱进”,“时”就是指时间、时机、时代,也就是历史和实践。“时”前进了,思想理论也要呼应时代的变革和实践的发展,不断创新,不断前进,这就叫与时俱进。本书集中体现了当代中国共产党人对马克思主义党建学科科学性的新认识。我们正处在一个伟大变革的时代。这是一个亟需与时俱进,进行理论创新的时代。为什么要与时俱进,进行理论创新?根本的原因在于历史的条件和实践的内容不断发展变化,是迅猛发展的实践的强烈呼唤,是急剧变革的时代的迫切要求。变革的时代始终是孕育理论突破的土壤,创新的理论成果总是一定历史实践催生的产儿。本书作者抓住新时代全面从严治党基本理论的理论品质、深刻主题和哲学方法论,进行条分缕析,在此基础上,该书突出时代主题,着力深化对共产党执政规律、社会主义建设规律、人类社会发展规律的认识,比较全面地阐发了该书以自我革命精神为基石构建新时代全面从严治党话语体系,着力营造新时代全面从严治党基本理论学术体系,探索新时代全面从严治党基本理论的创新思路。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央坚定不移推进全面从严治党,并进行了艰辛的理论创新,使我们党的建设理论在继承的基础上,不断总结新的经验,吸取新的思想而向前发展,不断为新时代执政党建设实践提出新的理论指导。本书特别重视以习近平同志为核心的党中央在新时代全面从严治党理论创新和实践发展中这些极富创造性的宝贵的思想财富,在深入挖掘、准确领会、完整阐释新时代全面从严治党的创新思维方面,《新时代全面从严治党基本理论研究》一书在这方面作了非常有益的探索。本书作者以马克思主义党建理论为指导,把研究的触角伸向新时代全面从严治党实际运作的各个具体领域,在理论和实践的动态发展中勾勒出了新时代全面从严治党基本理论的基本框架。 其二,该书的框架结构十分科学,对于新时代全面从严治党基本理论的中心问题作出了富有重要价值的探索。该书按照新时代全面从严治党基本理论固有的科学性、规律性和逻辑层次,全书分为总论、分论和结语三部分,总论主要是新时代全面从严治党基本理论的总体阐述,分论包括全面从严治党必须践行初心使命、必须从严管理干部、必须抓基层打基础、必须持之以恒正风肃纪、必须坚持制度治党依规治党、必须以零容忍态度惩治腐败、必须完善全面从严治党制度,推进国家治理体系和治理能力现代化。分论对新时代全面从严治党基本理论分专题作了详尽阐述,结语着力阐述新时代全面从严治党基本理论的规律性认识,上述内容构筑了全书的理论体系框架。这一框架比较全面地涉及到新时代全面从严治党基本理论的各个主要领域,较为完整地反映新时代全面从严治党基本理论的精神实质及其内在的逻辑体系。该书注重从整体上掌握其基本内容和基本观点,努力把握各种观点的内在联系和系统性、完整性,并力求抓住重点,突出理论创新,体现了学术研究应有的科学态度和科学精神。从而既保证了全书各个部分相互衔接、连贯一致,又避免了各部分内容的简单重复。 其三,本书提出的“四梁八柱”理论概括涵盖了新时代全面从严治党话语体系的基本内容。构建新时代全面从严治党话语体系的“四梁八柱”,既是坚持自我革命与全面从严治党的需要,也是保证党自身先进性和纯洁性的需要,更是通过政党治理提升国家治理效能的内在要求,本书“四梁八柱”的概括给人耳目一新之感。全面从严治党是一项系统工程,通读全书,感受到了作者严谨的治学态度,本书坚持政治话语、学理话语和世界话语相统一,坚持历史、理论和现实相统一,提出了许多富有创造性的观点,是作者辛勤耕耘、潜心钻研的丰硕成果。相信该书的出版对进一步深入学习和研究习近平新时代中国特色社会主义思想,全面贯彻党的二十大精神,坚定不移全面从严治党,深入推进新时代党的建设新的伟大工程将会产生积极的作用和影响。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |