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)
“得其大者可以兼其小”,习近平为何钟爱这款“辩证法”?****** (近观中国)“得其大者可以兼其小”,习近平为何钟爱这款“辩证法”? 中新社北京9月20日电 题:“得其大者可以兼其小”,习近平为何钟爱这款“辩证法”? 作者 钟三屏 “得其大者可以兼其小”,在中央党史和文献研究院西班牙语专家安永眼里,这是习近平引用古文经典讲道理的一个代表性例子。他对中国领导人善于用典印象深刻,因为在当今西班牙政坛这并不常见。 但这句“表述古雅、颇具美感”的中式古语,着实难住了这位自称为“语言工匠”、有近20年政治文献翻译经验的西班牙人。他在字典和同事的助力下“花了一个星期来理解”。 这句古语的出处和释义,对诸多中国读者来说也未必熟悉,更别说文化背景迥异的外国朋友了。 这句话是宋代大家欧阳修研究《易经》的心得。《易经》构建了一个玄妙复杂的东方式辩证法世界,被视为中华文化的重要源头之一。 欧阳修认为,学习《易经》要先懂得其基本的道理和原理(即“大”),才能对具体卦象(即“小”)予以分析,否则就会陷入庞杂巨细之中。后人一般以此比喻做事要看“大势”、从大处着眼。 这句“高冷”的古语在今日中国社会“出圈”,和中国最高领导人习近平的引用不无关系。 2015年9月,对美国进行国事访问前夕,习近平在接受《华尔街日报》书面采访时引用“得其大者可以兼其小”,强调中美关系要看大局、谋合作,而不能只盯着分歧。 “政治家引用这句话,是希望用辩证法来指导人们什么事情是重要的”,安永分享他的观察,并认为这句古语适用所有国与国关系。 习近平曾指出,中美关系不是一道是否搞好的选择题,而是一道如何搞好的必答题。如何搞好?从习近平呼吁中美两国“向前看、往前走”“关键是管控好分歧”,外界从中领略到得“大”兼“小”、寻求最大公约数的东方智慧。 如何把这一东方智慧传递给西语读者?安永发现,这句中式古语在西语语境下也有对应的俗语:一种是否定式,no hay que andarse por las ramas(不要舍本逐末),另一种是肯定式,hay que ir directo al grano(抓住主干)。 结合上下文等因素,安永最后采用了hay que ir a los más importantes(要从最重要的方面入手)的译法。 他由此还发现了中文和西语之间一个“有趣的不同点”:中文很多概念以对偶对仗的形式出现,很多词语由两个反义字组成,例如是非、曲直、对错、远近,或一件事“正”“反”对照着说。而对应的西语翻译会使用省译或合译的方法只突出表达“正”或“反”的一面。明代大儒方孝孺所著《家人箴》中的“适己而忘人者,人之所弃;克己而立人者,众之所戴”,西语可译为La gente se aleja de los que piensan solo en sí mismos y apoya a quienes se desviven por los demás,也印证了这一点。 中国不少古文经典涉及哲学层面的思考,具有广泛适用性,可以运用于不同的场景。 2013年5月,习近平在给北京大学的同学们回信时也引用过“得其大者可以兼其小”,以此告诉中国的年轻人,“只有把人生理想融入国家和民族的事业中,才能最终成就一番事业”。 面对“人生方程式”,习近平同样运用得“大”兼“小”的辩证法来求解:超越一己得失,放眼天下,为家国计。正所谓“小我”融入“大我”,“大我”成就“小我”。 安永认为,这是中国领导人想鼓励民众一同发展和守护自己的国家。这类“不计个人得失,捍卫国家荣誉”的话语在西方国家并不鲜见,将个人理想和民族理想互融的理念同样能引发西方人的共鸣。 得“大”兼“小”,不仅是习近平对中国年轻人的期许,也折射出他对自己的要求。他曾用“我将无我,不负人民”这八个字概括自己的人生态度——愿意做到一个“无我”的状态,为中国的发展奉献自己。 安永说,这表明,中国领导人认为要说服民众,自己就必须首先成为大家的头号榜样。 不管是国际关系层面,还是人生命题层面,习近平推崇得“大”兼“小”的智慧,就是要察观大势,认清根本,保持大格局,顺应大方向,在“得其大”的过程中逐步地实现“兼其小”,最终达到圆满和谐——这正是中国思想的精髓要义。(完)(图片来源:中新社、中新网) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |