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)
东西问·中外对话 | 北京冬奥，期待看到中国冬季运动的进步****** 汉纳瓦尔德，中文名汉飞，德国前跳台滑雪名将、盐湖城冬奥会冠军。他于2002年成为跳台滑雪四山赛史上首位实现大满贯的选手，是德国年度最佳运动员。 徐囡囡，中国前自由式滑雪空中技巧名将。1998年长野冬奥会她获得该项目亚军，为中国冬奥会雪上项目实现奖牌“零的突破”。 中新社记者卢岩近日在中新社“东西问·中外对话”栏目，与汉飞和徐囡囡展开对话。 在汉飞看来，中国队已经成为夏季奥运会的最强参赛队之一，如果能在冬季运动中坚持下去，中国在更多项目上摘金夺银的那天，应该不会太远。 徐囡囡则从自己运动员时代和外国选手交流的亲身经历出发，认为举办一届成功的冬奥会，对推动不同国家间人民的相互了解，以及中西方文化交流融合有着巨大作用，是传递文明和学习互鉴的重要平台。 以下为对话全文摘编： 汉飞：我叫Sven Hannawald，曾经是一名跳台滑雪运动员。我很期待即将召开的北京冬奥会，中国是首次举办冬奥会，以前我只在日本和美国参加过比赛，曾经以体育评论员的身份去过韩国，这次会以同样的身份去中国。  汉飞近照(受访者供图)。中新社发 Gunnar Menzel 摄徐囡囡：我是徐囡囡，曾经是一名自由式滑雪空中技巧运动员。目前我在沈阳体育学院从事滑雪教学和相关科研工作，我也在积极备战冬奥会自由式滑雪空中技巧的裁判工作。  资料图：中国选手徐囡囡(左) 中新社记者 武仲林 摄卢岩：冰雪运动在欧美非常流行，作为冬奥冠军，汉飞童年是如何和滑雪结缘的？中国冰雪运动开展历史比较晚，又是怎样把刻苦训练的传统作风和冬季运动国际化的特点相融合？ 汉飞：对于我们德国人来说，冬天是一个热门话题。我家位于原东德南部的厄尔士山脉，小时候我出门玩耍，就能看到人们如何玩雪，于是我也开始滑雪。我在电视里看到跳台滑雪，就想模仿。在我们那里有小型滑雪跳台，我跳了下来，玩得很开心，就经常玩。我后来也有了目标，因为我在电视里看到了优秀的跳台滑雪运动员比赛，(还有)那些世界冠军、奥运冠军。作为小孩子我也想有那样的经历，所以我走上了成为跳台滑雪运动员的道路。 徐囡囡：刻苦训练肯定是最终有所成就的重要因素，中国人从来不缺刻苦精神。但中国冰雪项目开展比较晚，从竞技项目发展规律来看，要和高水平强国多交流，提升运动技能、赛事模式、场地环境。另外只有真正了解各个项目的起源、发展，以及背后的文化，中国冬季运动才能更快融入到世界大家庭当中。  资料图：汉飞2002年1月在德国加米施--帕滕基兴参加跳台滑雪四山赛。中新社发 受访者供图卢岩：在汉飞眼里，中国运动员有什么特点？在二位职业生涯中，是否也曾有过“中外对话”的故事？ 汉飞：遗憾的是，(我运动员时代)各国之间的相互联系很有限，所以我们了解到的并不多，那时跳台滑雪领域没有那么多中国运动员。当时我也听说中国拿到第一块金牌的事，这样的事当然会传播开。现在不一样了，因为北京要举办冬奥会，我们看到中国进步很快，我们现在与中国跳台滑雪运动员之间的交流也变多了。我很高兴看到这样的变化，也很期待看到中国在相对较短时间的准备之后，到底进步了多少。 徐囡囡：有很多感动我的故事。中国队开展冬季项目比较晚，当时出国参赛也比较少。国内相对寒冷干燥，很少给雪板打滑雪蜡；国外天气相对热、湿度大，雪板不打蜡会影响速度，我们不懂这些。一次世界杯上，一位美国运动员带领我们到她的住处，亲自教我们如何打雪蜡、护理雪板，帮助我们第二天训练。包括挪威选手看到我们的滑雪板简陋，会送给我们新的雪板，类似这种事很多。这种奥运精神的体现，给我很深印象。  资料图：徐囡囡在雪中备战都灵冬奥会。中新社记者 武仲林 摄卢岩：大家对即将到来的北京冬奥会，有什么期许和愿望？ 徐囡囡：举办北京冬奥会诠释了奥林匹克精神，也增强了民族凝聚力。竞技体育方面，能带动各个项目有更好的发展，支撑起高水平梯队建设。同样，从训练场地、设施到赛事组织、技术人员培养，也都有提升。休闲体育方面，将吸引更多人、特别是青少年参与冰雪运动。通过场地建设，也创造了更优越的条件。另外冬奥会推动了中西方文化的交流融合，是传递文明和学习的平台。 汉飞：我最大的愿望是，新冠疫情不要造成太大影响。也许冬奥会因此缩减到场观众的规模，当然电视会播出，但是我作为冬季项目运动员知道，冬天是多么美丽，作为现场观众观看一场比赛，是极为美好的享受。我希望新冠疫情能得到很好的防控。其它涉及赛事的各方面，我知道，组织者都可以做得很好。中国人肯定也很期待这次冬奥会，我希望它一切顺利。 卢岩：运动员是赛场的主角，大家对中德两国选手的表现有何期待？ 徐囡囡：我相信中国队已经做好了充足的准备。毕竟准备了4年，无论成绩如何，我相信中国运动员在赛场上的顽强拼搏精神，肯定是不会输于任何一个国家，也会真正体现奥林匹克精神和民族精神。 汉飞：我们知道，奥运会每几年就举办一次，现在是精磨阶段，要完成还未完成的任务。我们期待认识一个新的国家，新的文化和新的朋友，这种期待也给予了我们力量与动力以使我们能够有好的发挥。我们作为外国人，也很期待能够去往一个新的国家。 从夏季奥运会来看，中国队已经成为了最强队(之一)，如果中国能在冬季运动项目上坚持下去，那么中国在更多项目上摘金夺银的那天，应该不会太远。  8月5日，北京市西五环晋元桥东北角匝道处矗立着北京2022年冬奥会会徽雕塑。中新社记者 侯宇 摄卢岩：北京将首次迎来冬奥会，汉飞从德国运动员的视角来看，举办冬奥会将给北京和世界带来什么，又会留下什么？ 汉飞：新的举办城市在建筑方面会有很好的机遇，对于运动员来说，则是希望可以在最后站上最高的领奖台并接过金牌。当一个国家举办冬奥会时，在14天的时间里，它会成为体育报道的焦点。这是一个展示自己国家的机会，展示自己国家的历史，也给出国家的未来发展方向。在冬季运动领域，这个方向就是，当人们再想到中国人，就会想到冬季运动、滑雪。作为曾经的冬季运动项目运动员，我觉得这很棒，冬季运动是一件让人快乐的事，我为中国人现在能够享受冬季运动而感到开心。这就是在冬奥会举行的14天内，人们会接收到的一个明确的信号，或者说是中国向世界发出的信号。 徐囡囡：提升冰雪竞技水平需要大众参与，特别需要对青少年爱好者进行培养。对中国来说，在校园中怎样能更好地开展冰雪运动，让更多青少年参与？在德国，怎样带动更多青少年参与冬季运动？ 汉飞：与其它地方一样，当我们有比赛时，体育馆里也会有小观众，他们会瞪大眼睛看我们在干什么，同时也会想要自己尝试。重要的是，在我们比赛用的跳台旁边，都会有小型的、给初学者使用的跳台。小孩子是不可能从大跳台开始练习的，但当他们看到这些小跳台时，会双眼放光，面带笑容，想要尝试一下。对中国小朋友来说，重要的是，他们能常常到现场去观看跳台滑雪比赛，因为如果他们亲眼看到，就会想要模仿，而如果没有媒体报道、没有照片、没有现场比赛，就会很困难。 
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