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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)
探访尼雅遗址，传说中的精绝古城是何模样？****** 中新网新疆和田2月4日电(潘琦)远处，晨光初起，宿雾未散，近处，10余辆越野车一字排开向着千年遗址尼雅出发。近日，记者跟随“2022-2023跨年横穿塔克拉玛干沙漠探险队”一行40余人，驱车4个小时，从新疆民丰县穿越无人区走进塔克拉玛干沙漠中心，探寻精绝古国的踪迹。 出发，前往塔克拉玛干沙漠腹地 精绝古国，是否是小说《鬼吹灯》里的秘境？尼雅遗址地处丝绸之路南道交通必经之地，曾经是精绝古国繁盛的城郭。 精绝古国的存在时间约为公元前2世纪到公元5世纪。自1901年尼雅遗址被发现以来，多次考古活动出土了大量精美文物，尤以1995年的中日尼雅遗址联合考察队发掘成果最丰，其中最著名的就是“五星出东方利中国”汉代织锦护臂，为国家一级文物，中国首批禁止出国(境)展览文物之一，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。 从民丰县城沿315国道行驶至沙漠公路(新疆轮台至民丰县)后，大地开始变得荒凉，只有两侧人工栽植的沙拐枣、梭梭、红柳等排排涌来。在抵达离尼雅遗址最近的小镇后，车队突然停了下来。 “给轮胎放气！”远处传来领队嘹亮的声音。司机师傅华林告诉中新网记者，在进入沙漠前，降低轮胎气压将增加轮胎与地面接触的面积，减少车身重量对地面的压力，降低被陷在沙中的概率。  尼雅住宅遗址。 阿力木江？胡加布都拉 摄跋涉，在黄沙大漠中 汽车在漫天黄沙中奔驰，沙漠丘陵高低起伏，因干涸而死去胡杨再一次提醒我们这里是死亡之海。 从平坦的村道拐下路基，一人多高的红柳扑面而来，四轮驱动的越野车左冲右突，剧烈地颠簸，树枝刮擦着车门发出刺耳的声音，坐在车内的我们东倒西歪，忍不住阵阵惊呼。 继续向沙漠深处前进，眼前最有趣的地貌是红柳包，它们孤立高大，像一处处破败的烽燧。 红柳包由流沙围绕红柳缓慢而有规律地堆积逐渐形成，起初土包很小很矮，经过数百年不间断的沙土堆积和红柳植物的逐年生长，常常出现高达10米以上的大土包。新疆文物考古研究所研究员张铁男说：“1995年中日联合考古发掘时，我们把国旗插到红柳包上，高高飘扬。”  干枯的胡杨散布在沙漠之中。 阿力木江？胡加布都拉 摄记者抬起相机，远处的沙丘近在眼前。细细观摩，沙丘的轮廓甚是迷人，两翼顺着风向延伸，平面轮廓呈现新月形，黄沙漫漫，蜿蜒曲折。 神秘，精绝古城又现真容 翻过一道沙丘，连片木桩突然映入眼帘。“这是尼雅遗址中保护最为完整的N3和N4居址，曾经是精绝人居住的地方。”张铁男介绍，这里就是精绝古城，保留着受损程度不一、规模不等的众多房屋、葡萄园、羊圈等遗址。 据张铁男介绍，精绝人住宅遗址边有果园分布，当时食用的果品，除了葡萄、桑葚以外，还有石榴、杏、桃、沙枣等。顺着木栈道走进N3，尽管有些地方已被流沙掩盖，但精绝人木骨泥墙的建筑依稀可见，胡杨木为房屋的基柱，红柳枝编成篱笆做墙体。风吹过，一些枯萎了的果树树干，一小簇一小簇地从流沙层中露了出来。 如今，走近尼雅遗址，仍能轻松辨认出这里的“地标”——佛塔遗址。塔体通体乳白，下呈正方形，上为圆柱形，佛塔用土坯加泥砌成，6米高的佛塔分3层。绕着佛塔走一圈，想象着千年前精绝人在这里生活的点滴。 农田果园，人们种植小麦、葡萄、桑树，织造毛毯，烧制各类陶器。仿佛随时会炊烟再起，牛羊撒欢，驼铃声响。  尼雅佛塔。 潘琦 摄“佛塔西北数千米的地方，就是国宝‘五星出东方利中国’锦护臂出土的地方。”新疆和田地区文化体育广播电视和旅游局局长吐送古丽·买托胡提说，关于精绝古城消失有很多猜测，是战争？疾病？还是自然条件恶化？遗址并没有发掘出刀剑戟箭，也没有战斗过的尸横遍野。反倒是所有的墓葬亡者安详平静，大礼陪葬。生活痕迹都清晰可见，但这里居住的人们却忽然消失了......丰富的文化内涵和神奇的未解之谜让尼雅遗址成为众多探险者和考古工作者的向往之地。(完)
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