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)
“空调樱桃”受市场热捧****** 本报记者 苏大鹏 正月里,辽宁大连瓦房店市得利寺镇气温直逼零下10摄氏度,而这里的大樱桃却已经上了市,最高能卖到300多元一斤,许多果农因此走上了致富道路。近日,记者走进得利寺镇芦屯村种植户李长林家的樱桃棚探访。 一入樱桃棚,温暖的空气迎面扑来,成熟的大樱桃红彤彤连成片,李长林正忙着采摘樱桃。“节日期间,找我们订樱桃的人格外多。”李长林说。 为何这里的樱桃能在天寒地冻的季节上市呢?“通过精确控温,可以让樱桃树休眠时间提前,能提早收获大樱桃。”樱桃棚里,李长林指着空调设备告诉记者。 2019年,李长林在当地率先将制冷设备引入大棚。每年八九月份,他用空调把大棚温度控制在5摄氏度以下,让樱桃树提前进入40多天的休眠期。此后,通过调节使大棚温度逐渐升高,完全模拟樱桃的自然生长环境。经过两年多摸索,大樱桃成功在新春前上市,获得了良好收益。如今,在李长林的带领下,芦屯村一批村民种植起了“空调大樱桃”。红红火火的大樱桃,如今每年可为当地种植户额外创造近3万元人均收入。 起初,高负荷用电对当地的农村电网带来了挑战。2021年,国网瓦房店市供电公司在得利寺镇新立杆塔302基,新上变台25台,将32.5公里裸导线全部换成绝缘线,为小镇樱桃产业提供了强劲的电力保障。 有了稳定的电力供应,空调就可以在大棚里大显身手。当地村民告诉记者,反季樱桃和应季樱桃的品质相同,虽然价格不菲,但一上市就受到市场热捧,供不应求。 如今,得利寺镇越来越多的果农开始从事反季节种植,卷帘机、自动温控、除湿机、滴灌等设备也都进入了大棚。得利寺供电所所长孙承洪说,为保障供电,该所成立了共产党员服务队,提供“一站式”服务,定期上门为客户安装、检修电力线路及电器设备,保证果农用上放心电。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |