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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)
马瑜婷代表：以源头创新守护人民生命健康****** 【奋进新征程 建功新时代·二十大代表在基层】 光明日报记者 苏雁 光明日报通讯员 姬尊雨 “身为科技工作者队伍中的一员，党和政府对科技创新的高度重视，对科研工作者的关心爱护，新时代科技改革发展的历史成就，我亲身经历、感受至深。”连日来，党的二十大代表、中国医学科学院苏州系统医学研究所（以下简称“系统所”）研究员、执行副院长、免疫平台主任马瑜婷积极与干部群众交流传达党的二十大精神，日程排得满满当当。
马瑜婷代表在实践活动上与青少年交流。资料图片 根据报告对象的不同，马瑜婷不断调整讲话稿，辗转各地为不同年龄、行业人群宣讲党的二十大精神。 11月11日，系统所报告厅，马瑜婷为南京师范大学苏州实验学校等学校的少先队员们上了一堂别开生面的“队课”。 “同学们的爸爸妈妈在小时候吃过一种‘糖丸’，这种美味的药其实是预防脊髓灰质炎的口服疫苗。”马瑜婷在面向中小学生的报告会中，总是以故事开头。“‘糖丸爷爷’顾方舟老先生就是我所在的中国医学科学院的老院长。上个月，我有幸在人民大会堂现场聆听了党的二十大报告，我国对科技创新、人才培养都非常重视。希望同学们未来报考医学院校，加入科技创新的队伍。”听到这里，现场的孩子们都鼓起了掌。 走上系统所8楼，两侧走廊上印有课题组简介，其中有一句话：“实验难免有失败，但科研没有死胡同，潜心思索的人总会迎来柳暗花明。”这是马瑜婷的工作信条。 课题组实验室对面，就是马瑜婷的办公室。距离仅七八步，她每天要往返无数遍，做实验、分析数据、指导研究生……“近期，我们经过大量的药物筛选，发现传统中药成分三氧化二砷能高效诱导免疫原性细胞死亡。我们建立了基于三氧化二砷的治疗性全细胞肿瘤疫苗制备技术和质量控制标准。这一个性化肿瘤疫苗不仅易于制备，而且抑癌效果显著，和PD-1单抗联合使用，能发挥1+1>2的抗癌效果。这是‘老药新用’的一次大胆尝试。”马瑜婷告诉记者。 坐落于苏州工业园区的系统所，是由中国医学科学院北京协和医学院与江苏省、苏州市、苏州工业园区合作共建的新型研究机构。2014年系统所注册成立，次年，马瑜婷放弃国外优渥的待遇回国，并作为首批员工加入。系统所成立之初，实验用具等配备不够齐全，“一开始经常得拎着冰盒到处租用设备做实验”。如今的系统所，已发展成为颇具影响力的生物医药创新高地。 党的二十大报告提出“加快实施创新驱动发展战略”，最能引起马瑜婷共鸣，这也是她传达党的二十大精神的汇报重点。“科技创新贵在发现重大科学问题，产生原创理论，打破固有观念，迎难而上，聚焦突破。”马瑜婷说，2016年9月，中国医学科学院启动医学与健康科技创新工程（以下简称“创新工程”），以“揭榜挂帅”方式鼓励科研人员进行系统攻关。马瑜婷坦言，选准关键方向、给予充足的资金支持，创新工程能够让科研人员定下心来大胆探索、深入开展原始创新，避免在争取经费和“文山会海”中分散精力。 “手捧党的二十大报告，我们深切体会到党中央对于科技创新和健康中国的高度重视。”马瑜婷感慨，“国家大力支持科研的源头创新，鼓励发现原创靶点、机理和药物。我们团队的科研工作将着力推进创新药研发，以肿瘤免疫学守护人民生命健康。” 《光明日报》（ 2022年11月23日 05版） （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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