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)
上海政协委员热议“元宇宙” 冀促长三角协作****** 中新社上海1月11日电 (范宇斌)“上海应更注重市内各区之间和与长三角重点省市之间的协同合作，通过强化合规监管有力引导市场主体有序竞逐‘元宇宙’新赛道，真正达到强化实体经济韧性的目标。”上海市政协委员、中国国民党革命委员会上海市委员会秘书长翟骏11日接受中新社记者采访时说。 正在此间举行的2023年上海市两会上，“元宇宙”成为热词。《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022-2025年)》于2022年7月发布，为上海抢先布局“元宇宙”新赛道指明了方向。 针对上海实际，翟骏指出，上海应注重区域分工，立足各区禀赋优势，确定差异化主攻方向，加快塑造“元宇宙”产业生态核心竞争力。 例如，闵行可推动“元宇宙+数字电竞”创新应用；浦东可实现“元宇宙+智能制造”示范应用；长宁可构建“元宇宙+智慧生活+数字服务”试点应用；青浦可建设“元宇宙+虚拟会展+数字贸易”试点应用…… “在抢先布局‘元宇宙’新赛道过程中，上海与长三角重点省市协同合作方式有待进一步明晰。”翟骏说，长三角近沪城市都希望上海发挥龙头作用，带动本地相关产业嵌入长三角“元宇宙”大产业版图。 “要推进开放合作，谋划上海与长三角省市产业协作网络。”翟骏建议，上海可与长三角重点省市之间建立政府和企业层面的常态化沟通机制；加快搭建合作平台，推动长三角重点省市间企业资源与创新资源合理有序流动配置，强化城市间的协同合作；强化政策协同，放大长三角一体化政策红利。 “要警惕‘元宇宙’概念过分炒作、无序炒作，导致部分企业‘脱实向虚’。”翟骏指出，当下政策导向应立足于鼓励企业开展“元宇宙”产业相关的核心技术研发攻关与应用场景方案搭建，从而达到“以虚促实”的目的。“需要警惕的是，部分企业可能将自身包装成‘元宇宙’概念企业，通过生产粗制滥造产品和‘伪元宇宙’服务来赚取‘快钱’或者骗取政府短期扶持政策等。” 2023年上海市两会期间，中国国民党革命委员会上海市委员会提交了题为《筑牢“元宇宙”发展的“规则底座”》的大会书面发言，认为“元宇宙”作为数字经济最新场景，是全球产业调整的新机遇，要在识变中应变，解决“元宇宙”发展中的关键问题。 如何构建“元宇宙”的底层秩序？该份建言的执笔人、上海市政协委员、上海交通大学凯原法学院教授程金华表示，“元宇宙”产业发展要尊重市场和技术规律，法律介入需宽严适度；“元宇宙”市场流通要抓住发展重点和堵点，法律保障需审时度势；“元宇宙”权益保护要兼顾市场发展与安全，法律救济需多元平衡。 “‘元宇宙’不只是一个技术问题，它涉及到人类生活生存的心理范式转变，甚至关系到人类未来的命运。”上海市政协委员、民进会员、上海市水务局科技发展处一级调研员崔海灵说，要用好技术，以虚促实，同时要注重从哲学、伦理学、心理学、脑科学、社会学、法学等领域协同推进。 崔海灵建议，高校与“元宇宙”技术头部企业可以协同组建联合实验室，开展跨学科研究，围绕人机交互新技术、数字资产监管、数字空间风险及外溢治理等进行先导性研究，为未来有关法律法规和标准制定提供依据。 上海市政协委员、商汤科技董事长兼CEO徐立表示，“作为一种新兴业态，‘元宇宙’有望成为下一代生产力工具，赋能千行百业。在发展过程中，首先要凝聚认知共识，在相关技术和应用尚未成熟的情况下，竞逐‘元宇宙’新赛道可以边发展边规范，先行先试，不断探索规范技术边界。” 大发平台地图 |
