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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)
在地名寻根之旅中窥见文化发展脉络****** ■本报记者 卫中 “地名，是刻在大地上的文化基因，是铭记民族使命的坐标，是打开大好河山的钥匙。无数大大小小的地名组成了一个响亮的名字，中国。”近日，由中央广播电视总台联合民政部推出的国家地名文化节目《中国地名大会》第三季在总台央视中文国际频道热播。 从一个个地名出发，《中国地名大会》第三季带观众穿梭在祖国的大江南北，构建起一场特别的文化之旅。延续前两季的基础思路，这一季节目在内容、赛制、技术等多个维度再度升级，为这场文化之旅增添更多趣味和意蕴。 跨越时间和空间，多维解读地名文化 “从地名看文化，从文化看中国”，地名是一地最为直观的符号之一，连接着一方水土的历史与当下，也浓缩着一个地区的风土人情。以一个个散布在祖国各地的地名为载体，《中国地名大会》第三季继续通过知识问答的形式，在时间和空间的跨越中探寻地名的“前世今生”。 江西婺源的篁岭晒秋被评为“最美中国符号”，黑龙江省双峰林场有着“夏无三日晴，冬雪漫林间”的奇景……通过“以点绘线、由线带面”的方式，节目从全国范围内选取样本，围绕观众熟悉却并不十分了解的地名，带观众“云端”打卡大美中国。从西南边陲到东南沿海，从北国风光到西北内陆，这场文化之旅的足迹遍布全国，拼出一张完整的“中国地名图鉴”。 从九子山到九华山，地名变迁的原因是李白的诗，体现出深厚的文化因素；福建永定土楼含有“永久平定之意”——这幅“中国地名图鉴”覆盖地理、饮食、人文、景观等多元领域，折射出地名的变迁轨迹，展现出地名的人文底蕴和时代风貌，更顺势带出极具地域特色的大美中国故事。 连接历史与当下，梳理地名背后的文化脉络。《中国地名大会》第三季也在“古今对望”中解锁地名魅力：既有历史故事、又见时代精神，时间坐标相互交织，拓展升华了节目的立意主题。 从一个个闪亮的地名出发，节目在探究地名的由来中回溯文化脉络，也借地名透视时代发展的故事，以及人与地名之间的情感连接。节目对于地名的挖掘跳出“蜻蜓点水”的单向科普，让观众在地域、人物和故事的关系中更加深刻体悟深植其中的精神内涵。 创新视角再打开，触摸地名悠长文化脉络 作为陪伴观众多年的文化综艺IP，《中国地名大会》持续挖掘地名内里的文化精髓，为观众输出了一个个颇具新意的地名知识。第三季节目在内容、赛制、技术等呈现方式进行多维创新，透过不断打开的创作视角，吸引观众主动触摸地名所凝结的悠长文化脉络。 福建上杭地名的由来，在《诗经》中就有“谁谓河广，一苇杭之”的说法；在讲解三峡时，引用了李白的诗作《上三峡》：“三朝上黄牛，三暮行太迟，三朝又三暮，不觉鬓成丝。”《中国地名大会》第三季的节目内容观照的领域更加开放，历史、政策、艺术、疆域、民俗等填充地名故事肌理。不同人物、不同视角的解读，加深了地名之于观众的记忆点，更让其深刻感悟发生在这片土地的时代变革和文化变迁。 听着优美的歌曲《青城山下白素贞》，观众了解青城山的种种有趣小故事；看着嘉宾美滋滋品味着大闸蟹和铁棍山药，观众也收获了地名与特产美食的知识。《中国地名大会》第三季的赛制让人眼前一亮，“跟着地名游中国”“闻名而动”等环节和“地名滋味题”“舆图看地名”等题型创新竞技玩法，通过打造“全感官”的题目体验，拓展地名知识的输出方式。这种新鲜的答题形式全面考验选手的应答能力，也通过“地名+”的思路更深层次探寻文化渊源。 为了营造更加别具一格的视听体验，《中国地名大会》第三季还在技术创新方面重点发力。节目利用5G传输技术邀请全国网友“云出题”，实时考察选手的应变能力；“地名罗盘”这一视觉符号贯穿各个环节，让场内场外进行有效连接，打造满满的仪式感。 以地名为鉴，知来路；为地名立标，向未来。《中国地名大会》第三季以“地名”为题激活传统基因、梳理历史脉络，是地名文化实现轻巧落地的一次有益探索。 (《文汇报》 2023年01月19日 第6版) （文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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