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)
陕西开展基教名师名家培育行动 造就一批教育家型教师和校园长****** 本报讯(记者冯丽)为推进陕西基础教育高质量发展,造就一批省内有示范、国内有影响的教育家型教师和校园长,陕西省教育厅日前决定开展陕西省基础教育名师名家培育行动,探索教师成长机制,造就陕西名师名家,创新理论实践成果,提高学生培养质量。 陕西明确,基础教育名师名家培育行动计划将建立开放性的培育机制,不设名额,通过平台和机制建设,让有热情、有情怀、有思想、有成果的教师和校园长不断涌现,在各种任务机会中展示风采风范,在不断学习交流中形成良好社会形象,在各种评优树模中脱颖而出,在理论与实践中创造更多成果。 陕西将在活动中严守立德树人之魂,强化基础平台支持。坚持遴选与培养、管理与使用相结合原则,不断完善基础教育“三级三类”教师骨干体系和“三级两类”校园长骨干体系的建设,积极推进各级教学名师及教育部新时代中小学名师名校长培养计划有机衔接,为基础教育人才成长提供清晰路径。 陕西强调,大力弘扬广大教师和校园长自觉养成读书治学、理论提升、开阔视野、脚踏实地的精神品格,不断提升自身业务素养水平。办好陕西教师发展研究院,开展与师范类高校的合作交流,广泛开展教师发展研究,推进本硕博教育学科高水平教师一体化培养,开展教育智库建设。支持优秀教师及校园长围绕基础教育改革发展热点、重点、难点任务,聚焦教育教学管理突出问题,争取国家级研发课题。设立省级重点课题的研发项目,委托专项基础教育改革研究课题,开展教育教学改革理论实践探索。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |