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)
美国疫情再现激增之势,疫苗口罩仍是预防良方****** 中新网1月16日电 据英国《卫报》当地时间15日报道,近日,由于假期的到来、防疫心态的松懈和新冠病毒的不断变异,新冠疫情再次席卷了美国,引起了病例数的激增。但佩戴口罩、注射疫苗等预防措施仍然行之有效。 ![]() 分析显示,美国本次的病例激增是整个疫情期间激增速度最快的一次之一,但目前仍未达到峰值。在过去一周,因新冠疫情死亡的人数上升了44%,从截至1月4日当周的2705人上升到截至1月11日当周的3907人。 新罕布什尔州医疗保健协会主席布兰登·威廉姆斯称,目前医院已达到最大容量。他表示:“无法确定此次激增的发展轨迹,但情况十分令人担忧。” 据美国疾病控制与预防中心估计,奥密克戎亚变体BQ.1.1和BQ.1以及快速传播的XBB.1.5导致了大多数感染病例。数据显示,美国东北地区超过80%的病例都由XBB.1.5毒株引起。 XBB.1.5毒株因其极高的传播性和逃避某些抗体的能力而引发关注。专家表示,接种二价新冠疫苗、佩戴口罩、通风、服用抗病毒药物等措施对于遏制疫情的传播仍然有效。 然而,马里兰大学公共卫生学院助理教授尼尔·赛加尔却表示,美国疫苗加强针的接种率“低得可怜”,抗病毒药物的使用率也很低。面对冬季激增,美国在口罩、疫苗和检测方面的规定几乎没有恢复,这给医疗卫生系统带来了巨大的压力。 约翰斯·霍普金斯大学医学院医学和传染病教授斯图尔特·雷称,加强针,尤其是升级后的二价加强针,在降低严重疾病和死亡风险方面非常有效。然而,据统计,在五岁以上的美国民众中,仅有15.4%的人接种了升级的加强针。 雷称:“如果人们及时接种疫苗,那么一些严重的病例至少在某些程度上可以避免,因为接种疫苗仍是获得免疫力的最安全的方式。”他表示,越来越多的数据表明,反复感染新冠会增加短期和长期并发症的风险,包括心血管疾病、心理健康问题等。 报道称,由于官员传达的信息不准确,许多美国民众甚至可能还未意识到美国的病例数正在激增。面对新一轮疫情的肆虐,人们仍然需要采取相应的预防措施。
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