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)
《雨后望月》:可能藏着李白的初恋故事****** □马睿 《雨后望月》是唐代诗人李白创作的一首五言律诗。这首诗写雨后夜月升起时的景观,紧扣“望”字写明月升起时山海在月下变得光明灿烂,朦胧地透露出年轻诗人心中萌发的爱情。作者采用了拟人与夸张的手法,使诗带上了幻想的色彩,诗作字数不多但形象鲜明,对仗工整。在诗中,李白说:当四野阴云消散的时候,推开窗户,只见半轮明月升起在夜空中。万里原野弥漫着一片霜雾,浩浩的江水像一匹白练横亘在大地上。明月初升时,山中的泉眼反射出银白色的光芒。当它升高后,大海的中心呈现出一片明亮的光。可惜我像这秋天的团扇一样,彻夜不眠而长吟到凌晨。 壹 爱情萌发 用诗表达情感 李白是晚婚。唐玄宗开元十五年(727年),27岁的“大龄”青年李白,才在安州(今湖北安陆)与前宰相许圉师的远房族孙女许氏结婚。(朱玉麒《许圉师家族的洛阳聚居与李白安陆见招——大唐西市博物馆藏〈许肃之墓志〉相关问题考论》)古人结婚年龄比现在要早,现在30多岁还没结婚的比比皆是。而在古代,人们往往十几岁就结婚了。 据王溥《唐会要》卷八三《嫁娶》记载,唐代法律有两次关于结婚年龄的规定,第一次是在唐太宗贞观元年(627年)二月四日规定:“男年二十、女年十五以上及妻丧达制之后,孀居服纪已除并须申以婚媾”,此时的李白尚未出生;第二次是在唐玄宗开元二十二年(735年)二月规定:“男年十五、女年十三以上听婚嫁。”这一年李白已35岁。 李白27岁才结婚,算是晚婚了。虽是晚婚,但并不代表没经历过爱情。 青少年时期,15岁的李白在昌隆(在今江油市)县衙当小吏,后来因为得罪了县令,辞去公职,到大匡山(在今江油市大康镇下庄坝村)读书修道。正是在大匡山中,他写下了这首《雨后望月》。 乍一看,这首诗似乎没什么问题,全是在写月亮如何漂亮,风景如何美丽。但如果仔细分析,就会发现其中可能蕴含着李白的初恋故事。 为什么这么说呢?君不见,诗的结尾处是“为惜如团扇,长吟到五更”。问题来了,这“团扇”是什么啊?这是一种圆形的扇子。本来也没什么,夏天嘛,大家都要用它来扇风。 在历史文化比较悠久的民族中,有些语言符号经过长久的使用,会形成某些固定的联想。而且只有熟悉这一文化传统的人,才熟悉这一联想。西方语言符号学家将这一类词汇称为语码,类似于中国人常说的典故。团扇,就是一个文化语码。 汉代大诗人班婕妤(汉成帝刘骜的妃子)因被赵飞燕夺宠,遂写了一首《团扇歌》,又名《怨歌行》。诗曰:“新裂齐纨素,皎洁(一作鲜洁)如霜雪。裁为合欢扇,团团似明月。出入君怀袖,动摇微风发。常恐秋节至,凉飙夺炎热。弃捐箧笥中,恩情中道绝。”从这之后,历代诗人就常用团扇来暗喻爱情,尤其是用秋天的团扇暗喻失恋之人。 班婕妤这首诗很有名,南朝文学批评家钟嵘在《诗品》中赞扬这首诗“词旨清捷,怨深文绮”。梁朝时,该诗还被昭明太子萧统编入《昭明文选》。李白自幼精通《昭明文选》,必然会读到这首诗,肯定知道团扇这一典故隐含的寓意。 从生理学上来说,男孩一般10-13岁左右进入青春期,雄性激素分泌会明显增多。因此,李白心里萌生出对异性的爱慕、思念,进而通过诗歌来表达这份情感,是十分正常的事情。所以,李白这首诗不是一般的诗,而是15岁的他写的一首寄托相思的情诗。 贰 夜不能寐 李白情感丰富 俗话说:“前三十年睡不醒,后三十年睡不着。”李白是一个15岁的年轻人,按理说,正该处于“睡不醒”的年龄段。但他却不睡觉,呆呆地望着天上的月亮“长吟到五更”。“五更”相当于现在的凌晨3点至5点。也就是说,天都快亮了,他还睡不着觉,这恐怕不仅仅是为了赏月吧?如果只是为了看月亮的话,也不可能看一个通宵不睡觉。很可能是李白看到月亮,想起了心中的姑娘,思念她、回忆她、眷恋她。辗转反侧,夜不能寐。 清代诗人黄景仁曾说:“似此星辰非昨夜,为谁风露立中宵?”(黄景仁《绮怀诗二首•其一》),这“为谁”二字尤为动人心脾。李白夜不能寐必有原因,很可能是在想某个人,也可能是在想某件事。 李白为什么不在诗中点明失眠的原因呢?必然有无法言说的苦衷。由于史料缺失,无法考证出李白初恋的对象是谁,但能知道李白是感情很丰富的人。 如今青春期的初恋对象,一般以中学同学居多。古人不同,往往以邻居为多。 白居易在《感情》中的“昔赠我者谁,东邻婵娟子”,就是对初恋时爱慕的邻家女孩儿的回忆。因此,笔者推测,李白初恋的女孩儿,很可能就居住在大匡山周围的下庄坝、官渡、星火、因明、建兴和红光这几个村里。 初恋,是人生中最纯洁、最真挚的感情,不含有任何利益与杂念。这种爱慕虽是不自觉的,却是真诚的,感情色彩也是最丰富的。它不考虑家庭、财富、地位等各种社会因素,是两性间最自然的爱恋。同时,又是比较朦胧的,深受好奇心的驱使。 心中的秘密,我怕你知道,又怕你不知道,更怕你知道却装作不知道。我不说,你也不说,既远又近,若即若离。这种自然的爱恋流露,过了青春期就再也不会有了。正因为男女双方相爱时都不考虑家庭、财富、地位等社会因素,所以初恋的成功率很低,往往以悲剧收场。 叁 初恋难忘 直到27岁才结婚 在唐玄宗时期,男子一般是在15岁左右结婚,而李白27岁才和许氏在安陆结婚,由此看来,李白的这段初恋是以失败告终的。 至于二人分手的原因,很可能与李白的成都之行有关。据笔者推测,李白到成都后碰见苏颋,苏颋对他说:“你如果继续努力,将来能与司马相如比肩。”从此,李白便把司马相如作为自己追赶的目标。而司马相如的妻子是临邛(今成都邛崃市)富商卓王孙之女卓文君。卓文君虽然有文采,但毕竟是商人之女。商人,在古代的社会地位十分低下。而李白的两次正式婚姻,娶的都是宰相之孙女(许圉师、宗楚客)。所以,可能的结果是,李白从成都归来后,便暗下决心:“我李白此生,非宰相之女不娶。”遂对初恋女友日渐冷淡,继而断绝来往,彼此在经历了一番肝肠寸断之后,最终分手……不过,以上纯属臆测,并无史料佐证。 李白是重情之人,对初恋难以忘怀,一直不肯接受新的感情,因此从15岁一直拖到27岁,足足拖了12年,才不得不接受“分手”这个残酷的现实,和许氏结婚。 俗话说:“得不到的才是最好的。”这在心理学上被称为契可尼效应。其实,人再怎么被爱,都会挂念那些没得到的爱。影响一个人的不是到手的东西,而是求之不得的东西。人生最大的遗憾,不是“得不到”,而是“差一丁点儿得到”。 行文至此,不禁使人想起李白的另一句诗《长相思二首(日色欲尽花含烟)》来:“忆君迢迢隔青天。昔时横波目,今作流泪泉。” 雨后望月 四郊阴霭散,开户半蟾生。万里舒霜合,一条江练横。出时山眼白,高后海心明。为惜如团扇,长吟到五更。 (《华西都市报》 2023年01月16日 A16) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |