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)
二十大代表风采丨潘从明:戈壁矿山废中取宝甘为“铂乐”****** 中新网兰州10月9日电 题:潘从明:戈壁矿山废中取宝甘为“铂乐” 作者 闫姣 王牧雨 从普通工人成长为“大国工匠”,从戈壁矿山走向科技研发的国际舞台,如今潘从明仍旧日夜忙碌在攻克技术难关的一线。他近日接受中新网记者采访时说,这两年他重点研究从各类二次资源中综合回收提取铂族金属技术。 潘从明是甘肃省金昌市金川集团铜业有限公司贵金属冶炼分厂提纯工序工序长。他的成就之一,是主创了“镍阳极泥中铂钯铑铱绿色高效提取技术”,推动整体技术达到国际先进水平。铂族贵金属是精密电子、航空发动机等国家战略高科技产业的关键基础材料,而我国贵金属储量仅占全球储量的0.39%。 潘从明说,矿产资源终究有限,中国大量汽车、电子产品、石油催化剂等面临报废高峰期,各类二次资源中的贵金属就是一座移动的“城市矿山”。这些二次资源成为国内外同行关注的焦点。 金川集团是中国最大、世界领先的镍钴生产基地和铂族金属提炼中心,也是我国目前已知的唯一具有开采价值的伴生铂族金属矿床,铂族金属产量占到国内矿产总产量的80%以上。 图为潘从明在劳模创新工作室给员工培训。(资料图) 金川集团供图潘从明常说,他的成长离不开这个平台和周围的环境。但在很多人看来,他的成绩亦和自己的刻苦钻研息息相关。“遇到不会的,我宁可待在生产线,不吃不喝,也要把这个事弄明白。”在他看来,练得多了,也就熟了,就能发现更多问题;会得多了,就能想到创新的办法,解决难题。 在同事眼中,潘从明对待工作高度专注,有热情、有激情,26载坚持探索、研发;在徒弟眼中,他博学多识且宽严并济,培养出多位技术能手、技术标兵;在家人眼中,他时常沉迷于自己的“铂族世界”。 在钻研之路上,潘从明遇到过很多坎,但对这个行业的热爱促使他不断深钻。初到企业时他什么也不懂,便在晚上回忆、记录白天老师傅们所讲内容,经常复习到凌晨两三点。那时候学习条件不便,他就委托亲朋好友从外地帮忙搜罗国内外的专业书籍,开始自学,“晚上宁愿不睡觉也要记录,有时看书有了灵感,还会直奔实验室,通宵做实验。” 图为潘从明解决现场技术难题。(资料图) 金川集团供图因多年来保持记录的习惯,潘从明攒了一本30万余字的“发明笔记”,写满了密密麻麻的公式。这一良好习惯,他也传授给徒弟们,让他们从每个月必须完成的20页报告开始做起,并挨个标注出报告中的问题。由此,他也培养出了一批提纯工序的优秀人才。 潘从明是国家级技能大师工作室领衔人、贵金属冶炼特级技师、有色冶金正高级工程师,是西北地区首位个人获得国家科技进步奖的一线产业工人,多次被评为“大国工匠”“发明之星”“全国技术能手”“全国劳动模范”。 潘从明从未抱怨钻研的苦,也没有挥霍成功的乐。今年,针对甘肃省提出的强工业、强科技等“四强”行动,以及金川集团产量翻番的任务,他认为,从二次资源中提取铂族贵金属是技术的突破口,也是未来做大做强的主要内容。 潘从明称,下一步的重点工作有从含有微量贵金属的各类废液中高效提取贵金属的技术研究,生产高附加值的贵金属化合物,以及技术传承和人才培养等。“技术没有止境,也没有最好,只有往更好的方向走,把技术做精做优。”他说。(完)
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