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3分pk102023-06-18

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),纵坐标显示恒星初始质量函数的形状。 中科院国家天文台 供图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)

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    八路军渤海军区收复利津城之战******

      1944年7月至8月,八路军渤海军区遵照上级指示,全面展开夏季攻势,在第一阶段基本解放被敌军“蚕食”两年多的益(都)寿(光)临(淄)广(饶)“四边地区”取得重大胜利基础上,发起了以解放利津县城为中心任务的第二阶段夏季攻势。

      利津县城位于黄河下游濒临渤海入海口的西岸,它既是日军设在鲁北渤海湾一带最大的战略支撑要点,也是日伪“蚕食”“扫荡”抗日根据地的重要兵力和物资屯守基地。当时,盘踞在利津城内的敌人除日军一个分遣队外,主要是伪华北绥靖军第8集团军第27团、7个伪保安中队、伪县公署宪兵队、伪警察等,总兵力2000多人。利津县城防城高池深,工事坚固,城外周围分布着9个据点,可谓易守难攻。

      按照作战部署,八路军渤海军区首长决定由直属团主力担任攻城主攻任务,并以两个连兵力协同地方部队部署于小清河以南监视和牵制邻县敌军;军区特务营,第四军分区地方部队,垦利、沾化独立营和军区直属团一部,分别攻打盐窝、张许据点;其他各外围据点由各区中队和民兵相机攻取,各县武装大队设伏于利滨公路两侧,负责阻击惠民、滨县增援之敌。

      8月11日,八路军渤海军区部队在司令员杨国夫指挥下,投入军区直属团、特务营和第四军分区部队,兵分数路发动奇袭,先后拔除了利津县城盐窝等9个外围据点。

      16日晚,渤海军区参战部队对利津县城发起总攻。战斗打响后,军区直属团向城东门发起进攻,在控制城门楼后沿城墙向城内推进,与守敌展开巷战,经过激烈战斗,相继攻克了伪团部,伪县府、新民会、伪保安大队部。17日下午2时,渤海军区另一支攻城部队攻克西门及城西南碉堡,和已经攻入城中的部队内外夹击,将残敌驱赶至城西北角一座院落内。黄昏时分,爆破手通过连续爆破,炸开了院墙,八路军战士冒着硝烟冲进院内,将日军指挥官、企图化装逃走的伪团长及其手下300多人活捉。几个日军企图跳城逃跑,被埋伏在城外的八路军战士击毙。

      18日拂晓,滨县增援之敌200余人进至利津城西关,渤海军区守城部队与敌人展开激战,上午8时许将其彻底击溃。至此,收复利津县城战役胜利结束。此役,渤海军区部队全歼守敌,缴获大小炮14门,轻重机枪29挺,长短枪1000余支,子弹10万余发,电台5部、电话总机2部、电话机22部、汽车2辆、战马50余匹,粮食75万公斤。

      利津县城被收复后,渤海抗日根据地不仅得到进一步的扩大和巩固,与相邻各战略区的联系也得到了打通和改善,同时为即将到来的全面反攻奠定了胜利的基础。(孙兵)

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