我科学家观测结果证明:“恒星初始质量分布规律不变”假设不成立
天体物理学中有一个非常重要的基础理论:恒星的初始质量分布规律不变可是,我国天文学家发现,恒星的初始质量分布规律会伴随着恒星中金属元素的含量和年龄而发生显著变化有评论认为,这一发现将对天体物理学诸多领域的研究产生深远影响
中国科学院国家天文台刘超研究员领导的研究团队利用郭守敬望远镜光谱数据的超大样本,结合欧洲航天局的盖亚卫星数据论文发表在北京时间1月19日凌晨出版的国际学术期刊《自然》上
最近几年来,天文学家发现这个经典理论似乎是错误的,但总是缺乏直接的观测证据来证明。
天文观测手段的不断完善,给了天文学家解决争议的机会这一次,研究团队利用LAMOST的大样本光谱数据,筛选出了太阳邻域的9万多个恒星样本,获得了每颗恒星的金属元素含量和质量结合盖亚卫星的观测数据,研究人员首次通过数星星这种最直观的恒星计数方法,对不同金属元素和年龄的恒星进行计数,从观测角度直接测量出几乎不依赖于任何模型的恒星初始质量函数
研究小组发现,首次清晰观测到年轻低质量恒星的比例,明显高于年老恒星金属含量越高,小质量恒星在恒星家族中的比例就越大
这是天文学家第一次清晰地观测到恒星的初始质量分布规律随恒星的金属元素含量和年龄而发生显著变化,这直接导致了恒星的初始质量分布规律在宇宙中普遍不变的基本假设。
这一突破将对天体物理学诸多领域的研究产生影响——无论是测量宇宙不同阶段星系中暗物质和重子物质的质量,还是构建星系的化学演化模型,了解恒星的形成过程,分析双星演化的物理机制,探测太阳系外行星,甚至研究恒星级引力波事件等等,都将受到恒星初始质量函数变化的挑战论文通讯记者刘超说:如果一颗恒星的初始质量分布规律不变,那么它就可以成为我们衡量宇宙的‘尺子’但现在我们发现这个‘尺子’会变,那么之前的测量结果可能是错误的,未来我们需要选择更合适的‘尺子’
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