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郭守敬望遠(yuǎn)鏡有新發(fā)現(xiàn)!將影響天體物理學(xué)研究

2023-01-20 08:15:37    來源:杭州網(wǎng)


(資料圖片僅供參考)

新華社北京1月19日電(記者 張泉)我國科學(xué)家利用郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)的超大光譜數(shù)據(jù)樣本發(fā)現(xiàn),恒星初始質(zhì)量分布規(guī)律會隨恒星金屬元素含量和年齡的變化而發(fā)生顯著變化,刷新了對恒星初始質(zhì)量分布規(guī)律的傳統(tǒng)認(rèn)知,將對天體物理學(xué)多個領(lǐng)域的研究產(chǎn)生影響。

該研究由中科院國家天文臺研究員劉超團(tuán)隊與合作者共同完成,相關(guān)成果19日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

“恒星初始質(zhì)量分布規(guī)律,天文學(xué)上通常稱為恒星初始質(zhì)量函數(shù),描述了一群恒星在剛剛誕生時,不同質(zhì)量的恒星所占的比例。”劉超介紹,恒星初始質(zhì)量函數(shù)是現(xiàn)代天文學(xué)中一個非常基礎(chǔ)的物理概念,對許多關(guān)鍵天體物理學(xué)問題的研究起到至關(guān)重要的作用。

半個多世紀(jì)以來,天文學(xué)家通常認(rèn)為恒星初始質(zhì)量函數(shù)在宇宙各處及各個演化階段是普適不變的,并作為基本假設(shè)在諸多天體物理研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。近年來,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),恒星初始質(zhì)量函數(shù)很可能是會變化的,但這一結(jié)論需要在銀河系中找到更為直接有力的觀測證據(jù)。

此項研究中,研究團(tuán)隊發(fā)揮LAMOST大樣本光譜數(shù)據(jù)優(yōu)勢,結(jié)合歐洲空間局“蓋亞”衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù),首次從觀測角度直接獲取了幾乎不依賴于任何模型的恒星初始質(zhì)量函數(shù),并清晰觀測到恒星初始質(zhì)量分布規(guī)律隨恒星金屬元素含量和年齡的變化而發(fā)生了顯著變化。

“這一發(fā)現(xiàn)直接導(dǎo)致恒星初始質(zhì)量分布規(guī)律普適不變的基本假設(shè)不再成立,將對天體物理學(xué)多個領(lǐng)域的研究產(chǎn)生影響。”論文合作者、南京大學(xué)教授張智昱說,無論是測量宇宙不同階段星系中暗物質(zhì)和重子物質(zhì)質(zhì)量、構(gòu)建星系化學(xué)演化,還是理解恒星形成過程、探測太陽系外行星,以及其他天體物理學(xué)前沿問題的研究,都將因恒星初始質(zhì)量函數(shù)的變化而受到挑戰(zhàn)。

“這如同一把會隨著環(huán)境變化的‘尺子’,不能用同一把‘尺子’丈量宇宙的不同地方,天文學(xué)家需要更換合適的‘尺子’才能得到正確的測量結(jié)果。”劉超說。

關(guān)鍵詞: 質(zhì)量函數(shù) 天文學(xué)家 天體物理學(xué)

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