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)
东西问·解码兔年丨王加华：双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？****** 编者按： “万物迎春送残腊，一年结局在今宵”。中国传统的兔年春节将至，历经疫情考验的人们心怀希冀。自2023年1月18日起，中新社“东西问”专栏特推出“解码兔年”系列稿，探究春节文化、“双立春”等的意涵与影响。 中新社北京1月18日电 题：双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？ ——专访山东大学儒学高等研究院副院长王加华 作者 马帅莎  闰二月的加入，使农历癸卯兔年出现了阴历年两个立春的历法现象，人们称其为双春年。历史上每逢立春，中国从官方到民间都有诸多或严肃或嬉戏的仪式与习俗，比如迎春、鞭春、咬春等。被国际气象界誉为“中国第五大发明”的二十四节气，不只是单纯的历法体系、时间制度，更是内涵丰富的民俗系统。 双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？立春节气为何备受中国社会重视，又如何在周边国家流传？作为传统农事活动的时间指针，二十四节气如何在现代继续焕发活力？山东大学儒学高等研究院副院长王加华近日接受中新社“东西问”专访，对上述问题进行解读。 现将访谈实录摘要如下： 中新社记者：2023年在正月十四和腊月廿五各有一个立春节气，为什么会出现双春年？ 王加华：双春是指阴历年的年首年尾各有一个立春，这与中国古代历法体系的阴阳合历有直接关系。阳历以地球绕太阳公转一周为一年，周期是365天或366天，反映四季寒暖变化，用于指导农事活动的节气就属于阳历历法，日期相对固定。阴历以月球绕地球一周为一个月，周期为29.5天，12个月算作一年，长354天左右。 因此，阴历年和阳历年存在约11天的偏差。如果不及时调整，长此以往就会出现六月下大雪的“怪事”。为了防止阴历年月与阳历年及四季脱节，古人在19个阴历年中加入7个闰月。加入闰月的阴历年可长达384或385天，反映了中华文明“管理时间”的传统智慧。 今明两年立春均是2月4日，而癸卯兔年作为闰月年天数较多，从2023年1月22日起，一直到2024年2月9日，正好涵盖两个立春节气，出现“一年两头春”。统计发现，19个阴历年中有7个年头是双春年，有7个年头是无春年，其余5个年头是正常的单春年。 需要特别强调的是，双春年和无春年都只是正常的历法现象，与吉凶祸福无关。所谓双春年可能是灾年、结婚容易导致二婚等迷信说法毫无科学依据。  民众制作立春“咬春“拼盘。胡剑欢 摄中新社记者：人们常说“十年难逢闰二月”，2023年不仅是双春年，还有闰二月。古人是如何安排闰月的？ 王加华：二十四节气虽统称为“节气”，但又可分为12个节气和12个中气。以立春为首，处于奇数序列的为节气，位于偶数序列的为中气。节气与中气相间排列，与阳历月份相结合，每月都会有固定的节气与中气，且总是节气在前，中气在后。但以月亮盈亏为标准的朔望月却并非如此，尤其是在19年中加入7个闰月之后。 按阳历，一个月两个节气，前一个月的“节气”和“中气”与下一个月的“节气”和“中气”之间，平均相隔30天半。相比之下，阴历平均每月只有29天半，所以每个月的“节气”和“中气”都会比前一个月推迟1到2天，持续下去，就会出现只有“节气”而无“中气”的月份。于是，人们将没有中气的月份作为这一年的闰月，并以上个月的月号为闰月月号。  立春时节， 农户在草莓种植大棚进行草莓疏叶管理。周方玲 摄中新社记者：立春作为二十四节气之首，有哪些特殊含义？中国传统社会为何如此重视立春日？ 王加华：《月令七十二候集解》记载，“立春，正月节。立，建始也。”立春被认为是春天的开始。同时，它还有另外一层重要意义。在中国古代，年和岁的起始时间不同，年是从正月初一开始，而岁是以立春作为开始。 古代中国是农业社会，主要“靠天吃饭”，人们的农业生产受气温、降水等自然条件的重要影响。为此，古人发明了二十四节气，如小寒、大寒、雨水、小雪、大雪等，能比较准确地反映黄河流域冷暖雨量的变化，促进农业生产顺利开展。  立春时节，工人在为小麦喷施叶面肥。(无人机照片) 房德华 摄立春是最早产生的八个节气之一，大概在春秋时期就已出现。“一年之计在于春”，春耕是农事活动起始环节，然后是夏耘、秋收、冬藏。农耕社会的性质决定了立春在古代中国的地位极其重要。立春的到来，意味着新的农事活动周期即将开始，要进行劝耕备耕等各项活动。 中新社记者：立春节令有哪些特别的民俗？蕴含何种文化和社会寓意？这些民俗有何地域特征？ 王加华：立春节气既有官方礼仪，亦有民间习俗，两者既相互影响与联系，又各自保持相对独立。官方礼仪主要指东汉时期开始兴起的迎春礼及唐代开始出现的鞭春礼。古人认为春非常重要，官方会举办迎春礼，到城市东门举行迎春神仪式。 民间则多是民众自发进行的习俗活动，涉及饮食、服饰、禁忌等多方面内容。比如立春撒谷豆，本意在于追求健康与吉祥，“豆”与“痘”同音，民间俗信可为孩子消除水痘，儿童会佩戴春鸡等饰物用于祈福。另外，立春还有赶庙会、逛灯会、说书、唱大戏等丰富多彩的娱乐活动。南方地区还流行祭春神或土地神。  立春时节，村民用耕牛为茶树松土。易胜武 摄唐宋以后，随着迎春礼的发展尤其是鞭春礼仪的出现，立春呈现出群体性节庆的特点，娱乐功能大大增强，如唐代地方迎春已是“见观者之如市”，南宋时则是“倾城出观”。明清时期，随着乐人、社火、戏曲等演艺人员与多样娱乐形式的加入，立春的娱乐性色彩更浓厚。 二十四节气从最初的黄河中下游地区传播到其他地区后，产生许多具有地域差异的农谚和民俗。以立春饮食习俗为例，北方地区盛行吃萝卜，俗称“咬春”，南方地区多吃可生食的蔬菜。饮春酒，北方地区一般是烧酒，南方地区则是米酒。  小朋友在吃萝卜“咬春”。胡剑欢 摄中新社记者：日本、韩国、马来西亚等国家也有过立春的习俗，与中国的立春活动有何不同？ 王加华：这些国家的立春活动明显受到中国的影响，将立春当作一种节日来看待。在不同国家，具体习俗有所不同。 日本至今仍在使用二十四节气。具体到立春，传统上亦将立春作为春季开始的标志。每到立春节气，气象台、报纸等都会给人们以提醒。日本将立春前一天定为撒豆节，每年这个时候，人们会在家门口挂上串有沙丁鱼的桂花树枝，举行撒大豆招福驱魔的仪式。 在韩国，人们将立春视为一个能带来希望的日子，会提前举办庆祝活动，比如贴立春帖、吃“五辛菜”等。其中立春帖仍由汉字书写，内容最多见的是“立春大吉”“建阳多庆”“国泰民安”等。 不同节气在国内外的影响也不一样，具有区域性，如谷雨在中国沿海地区尤为重要，一些地区有祭海的习俗。节气作为一种传统文化，传到周边国家后，立春、夏至、冬至等节气的影响力更为显著。  马来西亚吉隆坡海南天后宫亮起6000盏红灯笼迎接立春。天后宫 供图中新社记者：传统节气对现代社会有何意义？应如何传承好这一非物质文化遗产？ 王加华：节气作为农事活动的时间指针，体现人们感受自然、顺应自然节律、天人合一的理念，以及人与自然的和谐关系，对当下的生态文明建设有重要意义。同时，它所蕴含的特定文化，比如对自然时序、先贤崇祀、亲情伦理等的追求与尊崇等，也成为今天国家与社会建设的重要精神依托力量。  小朋友们在体验“咬春”。朱大勇 摄立春作为二十四节气之首，又有特别重要的意义。在中国将二十四节气申报联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录的过程中，10个代表性传承社区之中有4个与立春相关。在很多地方，立春不仅意味着文化传统，也成为文化品牌，具有促进社会经济文化发展的重要作用。 二十四节气绝不单纯是一种历法体系或时间制度，更是一种包含丰富民俗事象的民俗系统。当下要想更好地保护与传承二十四节气，使其充分介入民众的社会生活，应该是一种最佳途径。比如，充分发挥节气在人们日常生活、休闲娱乐、饮食养生以及民族认同、生态文明建设等方面的功用与价值。在保护传承的过程中不能“一刀切”，而要充分关照二十四节气的内部差异及地域差异等问题，采取不同的保护传承措施。(完) 受访者简介：  王加华，山东大学儒学高等研究院副院长、教授、博士生导师，山东大学人文社科期刊社副社长，《民俗研究》(CSSCI)杂志副主编、《节日研究》(辑刊)主编，中国民俗学会副会长、山东省民俗学会副会长。
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