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)
(新春走基层)“中国年糕之乡”浙江慈城产销两旺:“捣”出醇香年味****** 中新网宁波1月12日电(林波 刘雨 陈丽萍)过年吃年糕,寓意着年年高。随着春节临近,在素有“中国年糕之乡”美誉的浙江省宁波市江北区慈城镇,年糕迎来了产销旺季。 近日,在慈城年糕产业园,空气中弥漫着年糕刚刚出炉的清香,不少企业正热火朝天地加紧生产,“捣”出醇香年味,满足广大消费者对春节的期许。 经过淘米、磨粉、蒸粉等多道工序,伴随着热腾腾的雾气,雪白的年糕不断地从机器中一根一根冒出来。 企业采购的春节年货。 刘雨供图“这两天我们生产时间超过12个小时,基本上从上午一直生产到半夜,一天使用的大米原料就超过13000斤。”该园区内的一家食品科技有限公司负责人许福军表示,在相关部门的帮助下,企业克服了疫情等不利因素影响,总体呈现向好态势。 据了解,慈城年糕企业原先分布在小镇各地,多为作坊式生产,规模不大,加之疫情影响使得资金一度吃紧,生产效率拉低,发展进程受阻。 为此,江北区相关部门通过培育品牌、建设产业园区、成立产业协会、开展地理标志质押融资等多项举措,不断提升慈城年糕影响力、竞争力,推动年糕产业提档升级。 2018年,江北区大力筹建慈城年糕产业园,组织年糕产业上中下游的33家企业成立了慈城年糕产业协会,并指导协会制定地方标准、行业标准和团体标准,推动产业集聚发展和升级转型。 目前,该园区内已有3家上规模的年糕生产企业,并且每家企业都已实现阳光工厂,最大限度保证消费者舌尖上的安全。 “入驻园区后,我们引入了不少机械化的辅助手段。如今在新技术的帮助下,真空包装的年糕保质期可以达到半年以上。”该园区内一家粮油食品有限公司负责人吕国华表示,通过生产工艺改进,该公司目前高峰期的年糕日产量可以达到10吨,产品主要供应各大商超,也有不少企业采购作为春节年货。 除了传统年糕产品外,慈城年糕生产企业还积极迎合市场需求,推出了艾草年糕、红糖年糕、南瓜年糕等花式新品。 据该园区内的一家食品有限公司负责人纪平介绍,该公司投入数十万元用于产品研发及包装创新,“通过生产特色年糕、销售特色礼包等方式,转变销售思路,拓展销售市场。” 目前,慈城年糕年生产力近万吨,年销售额近亿元,产品畅销海内外,带动了当地农户增收,已经成为江北一张亮丽的金名片。(完)
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