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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)
粮食产量连续八年超一点三万亿斤——从丰收答卷看端牢饭碗底气与实力****** 冬至时节，寒风瑟瑟。尽管皖北平原温度已降至零摄氏度以下，安徽省涡阳县宋来宝农作物种植专业合作社理事长宋来宝却并不担心庄稼地里的麦苗。“目前田里的麦苗80%以上是壮苗，抗冻性强。” 宋来宝告诉记者，2022年他种植了约3000亩小麦，苗情长势好得益于前期科学种植，“播种期里，我对农田进行了两次机器镇压，土壤上实下松，保温性更好，确保麦苗能够安全越冬。” 粮食安全是“国之大者”。今年，我国有力克服北方罕见秋汛导致冬小麦晚播、局部发生新冠肺炎疫情和南方持续高温干旱等不利因素影响，全年粮食实现增产丰收，粮食产量连续8年稳定在1.3万亿斤以上，彰显了端牢中国饭碗的底气与实力。 耕地是粮食生产的命根子。去年底召开的2021年中央农村工作会议部署抓好粮食生产，明确要求“稳定粮食面积”。 今年，中央继续提高小麦、稻谷最低收购价，稳定玉米、大豆生产者补贴和稻谷补贴政策，先后向实际种粮农民发放一次性补贴400亿元，提高农民种粮积极性。各地强化耕地用途管制，通过退林还田、间套复种、农田连片整治等方式，挖掘面积潜力。全国粮食播种面积17.75亿亩，比上年增加1051.9万亩，增长0.6%。 耕地保护既要保数量，也要提质量。今年以来各地加紧推进高标准农田建设，不断改善农业基础设施，为实现粮食高产稳产、农业高质高效奠定基础。到2022年底，我国高标准农田将累计建成10亿亩。 在河北省秦皇岛市昌黎县马坨店村，老书记刘兆云望着阡陌纵横、路畅渠通的农田告诉记者，近年来村里实施方格布局、完善田间灌排设施、整修农田道路等工程措施，达到地平整、土肥沃、水畅流、路相通的标准，极大提高了土地质量和土地利用率。“现在1个小时就能浇完一亩地，不仅降低成本提高效率增加了效益，还解放了劳动力，粮食产量和亩效益也大大提高。”刘兆云说。 向良田要粮，也要向科技要粮。从智能农机、植保无人机等新装备的推广，到保护性耕作、测土配方施肥、病虫害绿色防控等新技术的运用，依靠农业科技不断提升粮食单产水平，成为粮食连年丰收的关键密码。 “作为新型农业经营主体，在小麦越冬保障上，现在我们更加注重因地因苗科学管理，针对弱苗，在温度适宜时将增施叶面肥促进麦苗由弱转壮。”宋来宝说。 在北大荒集团，无人种田、无人收割等智慧生产方式已大量应用，5G、北斗导航、移动互联网等技术和服务团队的加盟，形成了各方支撑粮食生产的合力。当前，黑龙江省农业科技进步贡献率达69.4%，农作物耕种收综合机械化率达98%。我国整体农业科技进步贡献率已突破61%，农业科技研发实力进入世界前列。 着眼未来，我国稳定粮食生产仍然面临一些风险挑战，要始终绷紧粮食安全这根弦，抓紧抓牢粮食生产，把饭碗牢牢端在自己手中。 党的二十大报告要求，“全方位夯实粮食安全根基”。近日召开的中央经济工作会议提出，“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”。 “要实现粮食稳产增产，必须要不断完善粮食生产支持政策，强化现代农业基础支撑，确保三大谷物面积稳定在14亿亩以上，口粮面积稳定在8亿亩以上，粮食产能要持续稳定在1.3万亿斤以上。”中国人民大学教授、国家粮食安全战略研究院院长程国强说。（记者汪子旭 水金辰） （文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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