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)电力“新兵”的元宵节:从“社会小白”到“电力守护者”****** 中新网晋中2月3日电 题:电力“新兵”的元宵节:从“社会小白”到“电力守护者” 作者 高雨晴 张博然 冀一鸣 “小元,元宵节快到了,这时候千万不能松懈,咱们再进行一次特巡工作。”“好的,师父,马上就来。”临近元宵节,值长王时光带着刚入职的新员工元淑媛走进设备区,开展特巡工作。 从刚参加工作的大学生,到一名电力守护者,面对新环境、新群体、新挑战,元淑媛即将在国网山西超高压变电公司1000千伏特高压洪善站度过一个不一样的元宵节。自大年三十起,他们就一直坚守在工作岗位,至今已连续工作半个月。 1000千伏特高压洪善变电站位于山西省晋中市平遥县洪善镇北长寿村,于2017年8月14日正式投入运行。该站作为1000千伏榆横-晋中-潍坊特高压交流输变电工程的中间变电站,是华北特高压交直流主网架的重要组成部分,构成了“晋电外送”的重要通道之一。 往年元宵节,元淑媛都是和父母、朋友一起度过,“入职后第一年的元宵节就在站里度过,心里感到很期待”。 “工作十几年,在站里过节对我们来说已经习以为常了。”王时光指着眼前的设备说:“小元,你看看眼前的这些设备,想象我们同医生一样,在保电的关键阶段,对站内设备进行最后一次全面体检,好比家里的大扫除,做好保供专项巡查工作,是为了千家万户能够过上一个明亮温暖的幸福年。” 站长王亚文一如往常坚守岗位,在特巡班前会上,他介绍,目前正处于迎峰度冬和两节保电关键期,面对近期出现的雨雪天气,“我们已提前做好突发事件应急处置预案,开展相应的防寒、防冻、防风应急演练,保障电力主网在极寒天气下的安全稳定运行。” 于是,元淑媛和师父王时光拿着铁锹、铲雪车和扫帚走进站区,对前不久的大雪现场设备覆雪覆冰情况、GIS母线伸缩节以及室外箱柜加热驱潮等装置进行检查,并对500千伏一期、二期断路器水平布置盆式绝缘子法兰对接面的积雪进行清理。 手指头、脚趾头快被冻僵,呼出的热气形成小水珠挂在睫毛上,元淑媛心里感到十分困惑:“师父,等太阳出来雪慢慢化了就好了,为什么还要扫雪呢?” “雪化了有可能顺着螺纹的缝隙破坏法兰的密封,造成漏气,严重了有可能对设备造成更大的伤害,还得停电处理,所以,能让大家在特殊时期放心用电,得靠我们每一个变电人认真负责去实现。”王时光语重心长地说。 为了保障节日期间可靠供电,洪善站启动防寒防冻特巡预案,加强站内设备的特殊巡视和红外测温的力度。同时组织运维人员对站内1000千伏主变、高抗进行“拉网式”隐患排查,对断路器加热器、保护小室、蓄电池室、消防泵房加热装置进行检查,密切关注气象变化,做好各项应急准备工作。 元宵佳节,元淑媛和站内值守的工作人员依旧会坚守岗位,紧盯监控大屏的报文信息,依次检查每台主变、高抗的油色谱在线的数据是否正确,照旧干着重复性的工作。 “作为一名青年员工,能在自己的岗位上发光发热,为守护万家灯火贡献属于自己的力量,让我倍感自豪。”元淑媛说。(完) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |