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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)
对话｜蔡斌：从“刻骨铭心”，到“尽我所能”****** 时隔十个月，中国女排再次登上了奔赴国际赛场的航班。 2022年世界女排联赛将于5月31日启幕。中国女排今日从广州飞赴土耳其安卡拉，巴黎周期征程由此展开。6月1日，她们将迎来本次比赛的第一个对手荷兰队，这也是新一届中国女排的首次亮相。 未来一个半月的时间里，中国女排将辗转多地比赛、训练，其间不回国。类似经历，队内诸多年轻球员从未有过。迎接新女排的第一次大考，已经开始。  时隔十余年，蔡斌再次拿起了中国女排的帅印。 东京奥运会的场景仍历历在目。在许多球迷心中，最好的球队，走好了一步步过程，却错过了最好的结果。 这份遗憾，需要弥补。尽管关于2009年的记忆并不美好，但56岁的蔡斌，还是决定在此刻重新接手中国女排。 球队出发前夕，蔡斌向中新体育讲述了两次执教中国女排时的不同心境。在曾经那段“刻骨铭心”的经历过后，这一次，他渴望为这支队伍尽己所能。 中新体育：自4月中旬集结以来，新一届中国女排在漳州备战月余。球队近况如何，在哪些方面进行了针对性训练？ 蔡斌：队伍现在士气非常好，球员训练的积极性与投入程度也都很好。 由于球队阵容较新，近期训练更多着重于整体配合，也已形成了一个框架。体能是另一重点，毕竟这次出国时间达一个半月，体能储备对球队而言十分重要。 防伤、防病也很关键，而且国外在对待疫情上可能与国内不同，球队在这方面还有预案。这次出国参赛，任务还是比较重的。 在漳州的这段时间，球队进入到整体磨合期，确定了基本的打法。但受时间所限，中间有些需要填充的内容，我们还没来得及完成。 随着世界女排联赛揭幕，我们会以练促赛、以赛代练。 中新体育：包括世界女排联赛在内，球队今年有何具体目标？ 蔡斌：今年世界女排联赛与往年不同，它与巴黎奥运会积分相关联。因此在锻炼队伍的同时，我们还需考虑最后的成绩，两者兼顾。 中国女排报名大名单包括24位球员。每站比赛开始前，会从中选出14人参赛，不同站之间可以替换球员。考虑到此次中国女排阵容较新，球队需要通过比赛加以磨炼与磨合。 对于世界女排联赛，我们第一步要进入前八，然后再继续往前冲，全力去拼。 今年还有女排世锦赛，我们也要争取好的成绩。这两项赛事，涉及中国女排的世界排名。  资料图：2022年2月10日，蔡斌就任中国女排主教练壮行会。图片来源：Osports全体育图片社中新体育：随着名单公布，袁心玥成为中国女排队长。如何评价她？ 蔡斌：从年龄、进入国家队的时间、奥运冠军的资历以及在这次集训中的表现等各方面看，袁心玥很胜任队长这一角色。 成为队长后，作为教练的左膀右臂，袁心玥所承担的比以前多。我会给她一定的宽松，希望她不要给自己太大压力，否则反而会放不开。 我希望袁心玥在球场上敢于承担、敢于拼搏，同时也应该允许自己的失误，不要背上太重的包袱，能够大胆、放开地去冲击对手。 中新体育：自接手球队以来，遇到了哪些困难？ 蔡斌：困难随时都有，包括技术或其他方面。但我认为，从事竞技体育的人，不应该惧怕困难，我们本就应该解决困难。像比赛中，对手就在制造困难，我们需要克服它才能赢球。 对于困难，我相信球队上下会保持积极的心态，敢于挑战、敢于面对。 思想上，我们从为国奉献、集体主义、拼搏精神入手，把整体团队精神建设好。 中新体育：外界很关心朱婷、张常宁的情况。如果恢复较好，她们可能参加世锦赛吗？ 蔡斌：不仅是朱婷、张常宁，中国女排的大门向所有高手敞开。队伍在不断前进，我们会根据球队的发展，以及每个人不同的情况去评定、衡量。 我们的指导思想是，每个人都要愿意为国家效力，愿意为中国女排效力，这个首先一定要有。  资料图：蔡斌。图片来源：Osports全体育图片社中新体育：中国女排在东京奥运会上留下了遗憾，此时接手球队需要勇气。对于“二进宫”而言，承受的压力可能更大。何种原因促使你作出了这一决定？ 蔡斌：主要的原因，还是出于对排球的这份热爱。 2009年，我曾担任中国女排主教练。那时我用了4个字来形容：刻骨铭心。 在我看来，有很多地方值得总结，值得自己反思。通过这些年的锻炼，至少在排球上，现在的我可能想法更加全面、更加成熟。 至于压力，我也思考过这一问题。无论哪个岗位，都会有不同的压力，关键在于如何看待压力与承受压力的能力。 任何教练都有压力，但作为中国女排主教练，就要把工作做得更好、更细，因为这支队伍的受关注程度不一样。 中国女排是一支光荣的团队。我进入中国女排，也带着使命与任务，要继续传承、发扬中国女排精神。希望每一届中国女排的队员，都能以这种精神作为动力。 所以第一步，我们要在比赛中打出士气与霸气。我对这批中国女排球员有信心，我们还能往前冲。 中新体育：时隔多年再次执教中国女排，有何不同感受？ 蔡斌：现在的条件，比2009年更好。比如人员方面，首次执教中国女排时，我刚要推动主攻接发球，可那时能接能打的主攻手非常少。 这些年，中国女排一直向高水平发展，根据自己的特点，紧跟了世界的潮流。在技术的全面性上，我们还要继续加油。 中新体育：你用“刻骨铭心”形容上一次的执教经历。这一回，会有怎样的期待？ 蔡斌：尽我所能。尽我所能，把中国女排这支队伍带好。 这不光是在成绩上，我希望能够把中国女排的团队精神与拼搏精神，继续传承下去。 我们会划分出不同时间段，希望通过每个阶段的努力，最终能够见到效果。(完)  
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