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)
广州海珠国家湿地公园成功列入国际重要湿地名录****** 2月2日,在世界湿地日中国主会场上,国家林草局公布了18处湿地列入国际重要湿地名录,广东广州海珠国家湿地公园成功入选。 据悉,海珠湿地列入国际重要湿地名录的原因在于其地域稀有性与代表性,是全国唯一一个地处超大城市中轴线上的国家湿地公园,是非常稀缺的城央绿色空间。广州放弃了超过万亿的商业开发价值,以共建人与自然和谐相处为目标,在城市中央打造出“入则自然,出则繁华”的宝贵财富。 同时,海珠湿地内还拥有极具岭南特色的垛基果林生态系统,并保留了传承千年的高畦深沟传统农业文化,这代表着岭南特有的文化遗产。正是这丰富的生物资源和良好的生态环境,使得海珠湿地为城市的可持续发展提供了必需的生态系统服务,日益成为人与自然和谐发展的典范。 通过十年的不断探索与实践,海珠湿地总结出一套城央湿地修复模式与技术。以鸟类栖息地构建关键技术为主线,以湿地生态学、景观生态学、动物生态学、恢复生态学等生态学理论为指导,从维护生态平衡、恢复鸟类多样性和生态功能、提高生态系统品质出发,构建适宜湿地鸟类生活、繁衍的多样化栖息地,开展鸟类栖息地构建关键技术的自主创新,并以湿地公园设计进行技术集成与推广,突破了城央湿地鸟类栖息地构建的技术瓶颈,让湿地鸟类种群不断壮大,生物多样性取得显著提升。 截至2023年1月,湿地率达79.4%,海珠湿地鸟类种数从72种增加到187种,是原来的2.6倍,昆虫种类从66种增加到738种,鱼类从36种增加到64种。其中,有国家一级重点保护鸟类1种,国家二级重点保护鸟类鸿雁、水雉、鸳鸯、白胸翡翠、褐翅鸦鹃、画眉等27种,IUCN红色名录中华花龟、平胸龟、中华鳖等20种。 自中国1992年加入《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》以来,已指定国际重要湿地82处,其中,内地81处,香港1处。截至目前,广东省入选国际重要湿地扩大至6处,包括:广东汕尾市海丰湿地、湛江红树林自然保护区、惠东港口海龟自然保护区、广东南澎列岛海洋生态国家级自然保护区、广东广州海珠国家湿地公园、广东深圳福田红树林湿地。 (央视新闻客户端 总台记者 陈惠婷 魏垚) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |