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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)
（新春走基层）海拔4800多米 5位“90后”守护青藏铁路春运****** 中新网拉萨1月31日电 题：海拔4800多米 5位“90后”守护青藏铁路春运 作者 四朗卓嘎 马生明 “嘀嗒、嘀嗒……”1月28日8时20分，一阵闹钟声划破了寂静的青藏铁路那曲信号车间扎加藏布信号工区宿舍，“90后”工长杨建青翻身关掉闹铃，起床后摘掉鼻子上的氧气管，开始了一天在海拔4800多米地区的工作、生活。 中国铁路青藏集团有限公司拉萨基础设施段5名“90”后，坚守在全国海拔最高的铁路工区扎加藏布信号工区，担负唐古拉南、扎加藏布、雪查玛3个平均海拔4800多米的“云端小站”36架信号机、14组道岔、30个轨道电路等信号设备的日常维护及故障处理工作。  工长杨建青洗漱完后涂抹防晒霜，其身边是一个氧气瓶，日常吸氧是在海拔4800多米地区生活的日常。 马生明 摄“高原紫外线强、风沙大，一天不涂防晒霜，脸上的皮就会脱落。”杨建青洗漱后，回到宿舍厚厚涂抹了三层防晒霜，同时唤醒还在熟睡的工友们。 几位“天路医生”坚守在缺氧的高原，吃饭、睡觉、行走所消耗的精力常人难以想象，他们通过勤监测、勤巡视、勤分析的“三勤”进行设备养护工作，护航青藏铁路春运。 9时许，第一缕阳光照射在扎加藏布信号工区院内。今年24岁的莫文跟着工长杨建青在工区信号设备集中监测室，查看分析三个站室内外信号设备的基本运行状态。随之，二人穿着厚厚的棉服，迎着朝阳前往扎加藏布站开展室外设备巡视作业，通过瞭望线路上的信号设备，查看信号机械室道岔缺口等关键设备数据变化，确保春运期间设备安全稳定运行。  冬季西藏那曲寒风凛冽，工长杨建青(右)加固道岔安装螺丝。 马生明 摄10时20分，巡视完信号设备后，二人返回工区吃饭。如今，这处超高海拔地区工区已修葺一新，职工活动室、学习室、宿舍区、小食堂等配套设施齐全。性格内向的莫文是工区里离家最远、年龄最小的职工，平日里，大家都对他照顾有加。 扎加藏布信号工区所在的羌塘草原人迹罕至，只有常年的狂风。“大家吃过饭后都回宿舍再吸一会氧气，然后准备今天的‘天窗’作业。”杨建青说，出工前吸氧、睡觉吸氧、看书吸氧……这样的场景，是扎加藏布信号工区的日常。 吸完氧后，杨建青带领4名作业人员快速将机料具装上车，先沿着青藏铁路驱车近二十分钟，而后跨穿过铁路涵洞，沿着一段坑坑洼洼的土路向作业地点挺进，一个小时后才抵达雪查玛站。 15时10分，在设置好防护作业后，“天窗”作业命令下达，职工们有序进入防护网，按照分工分别展开作业。杨建青跪在2号道岔旁，俯下身子，仔细查看道岔尖轨是否存在翘头等情况，并在随身携带的本子上详细记录发现的问题。  1月28日，防护员马雷福在作业现场做防护记录。 马生明 摄“今天还算暖和，风不大，平日里检修设备，大风吹得眼睛睁不开，鼻涕也擦不完，冻得直哆嗦。”杨建青边检查边说。因为长期在高海拔地区，他面色黝黑，脸上都是被紫外线灼伤的痕迹。 在信号机旁，现场防护员马雷福正通过对讲机和室内驻站联络员肖本强通话，并在本子上详细记录。  图为傍晚作业结束返回工区的便道。 马生明 摄17时30分，“天路医生”们经过检修养护，顺利完成了当天的“天窗”工作。据悉，春运期间该工区安全工作标准分毫不减，每周一课、每月一会的学习如常进行。(完)
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