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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)
东西问·中外对话 | 对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳”****** 对于中国，“气候经济学之父”这样赞“碳” 刘亮 当前，全球极端天气现象频发，IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)最新报告显示采取气候行动刻不容缓；新冠疫情冲击更加大了中低收入国家应对气候变化的难度。面对日趋紧迫的气候变化问题，全球气候治理如何破局？发达国家和发展中国家如何增信释疑，更好地携手合作？为什么说“双碳目标”的提出进一步彰显了全球气候治理领域的中国担当？ 中新社“东西问·中外对话”近日邀请伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)与中新社记者刘亮就全球气候治理相关话题展开对话。  图为伦敦政治经济学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所所长尼古拉斯·斯特恩勋爵(Lord Nicholas Stern)。本人供图尼古拉斯·斯特恩是“从经济学角度看气候变化”的第一人，被誉为“气候经济学之父”。 斯特恩指出，新冠疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁，每个国家都应该认识到人类所面临的风险。为更好应对气候变化，发达国家和发展中国家需要加大合作和行动力度。同时，发达国家要尽快兑现其在气候资金上的承诺。 谈及近年来中国的气候治理行动，斯特恩认为，中国在持续加大应对气候变化的行动力度。“双碳”目标的提出则让中国迎来进一步展现气候治理担当的好时机。 对话实录摘编如下： 刘亮：根据《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)，“共同但有区别的责任”是全球气候治理的重要基石。在您看来，各缔约方在气候治理问题上遵循这一原则的重要性何在？ 斯特恩：针对“共同但有区别的责任”的原则，1992年的《联合国气候变化框架公约》明确指出，发达国家应该在应对气候变化方面发挥领导作用。因为自工业革命以来，它们对很大一部分的温室气体累积排放负有历史责任，并且也有资金可用于减缓和适应气候变化。我们应该意识到，要实现净零排放并防止全球进一步变暖，所有国家——无论富裕还是贫穷，都需要采取强有力的行动。 需要注意的是，所有国家都将从可持续、有包容性和有弹性的经济转型过程中受益。尽管在最初的框架中，绿色发展被视为一种成本更昂贵的发展模式，但如今，情况已明显有所改善。 刘亮：气候资金是国际应对气候变化的“硬骨头”。此前，发达国家承诺到2020年每年向发展中国家提供1000亿美元的气候资金。但目前距第一笔气候资金仍有较大缺口。您如何看待这一情况？如何更好地完善发达国家与发展中国家之间的气候资金供资机制？ 斯特恩：富裕国家未能履行到2020年对发展中国家的财政支持增加到1000亿美元的集体承诺，这是一种背信行为，应尽快纠正。加拿大和德国政府在COP26(《联合国气候变化框架公约》缔约方大会，简称COP)之前制定的交付计划表明，1000亿美元的目标应在2022年或2023年实现。但同样重要的是，较富裕国家当下应与较贫穷国家合作，大幅提升可持续发展领域的投资水平。要做到这点，各方需要更进一步关注融资的组成结构，为投资创造环境，这些将有助于推动发达国家在未来几年更好地兑现其承诺。 刘亮：《巴黎协定》要求建立国家自定贡献(INDC)机制。但目前弥合INDC与温控目标之间的差距仍是谈判的难点。INDC会否动摇UNFCCC“共同但有区别的责任”的基石？在您看来，如何更好地弥合二者间的差距？ 斯特恩：《巴黎协定》承诺，所有国家共同将全球气温上升幅度控制在2摄氏度以内，努力将升温控制在1.5摄氏度以内，并在本世纪下半叶实现全球净零排放。同时，科学研究也表明，将温控目标控制在1.5摄氏度以内对气候问题很关键。但目前的“国家自主贡献”与这些目标并不一致，所有国家需要共同努力，进一步彰显承诺的雄心。 刘亮：从《京都议定书》到《巴黎协定》，全球气候治理问题取得里程碑式的突破。在此过程中，中国也发挥了重要推动作用。在您看来，中国过去和现在在气候治理问题上的表现有何不同？这种身份的转变意味着什么？ 斯特恩：中国在持续加大应对气候变化的行动力度，尤其在过去几年，中国作出不少承诺。如承诺在2060年之前实现碳中和，并停止为其他国家的燃煤发电站提供资金等。与此同时，中国的作为对其他发展中国家起到的榜样作用也至关重要。 当前，中国迎来了进一步展现自己气候治理担当的好时机。如果中国能在2030年前实现碳达峰，这将使到2060年前实现碳中和的目标变得更容易，也将给中国和世界都带来好处。
刘亮：随着中国“双碳”目标的提出，外界有声音担心地方为了降能耗采取限产等激进措施，进而影响经济稳定增长。对此您如何看？ 斯特恩：“双碳”目标的提出有助于中国实现可持续、包容性和弹性的经济增长。 低碳发展和经济发展并不矛盾。追求低碳目标可以以更强、更好的方式推动经济发展。然而，向零碳和气候适应型经济的转型确实需要妥善的管理，确保在转型过程中，要较为公平地处理富人和穷人之间，消费者、企业和政府之间的关系。例如，高碳企业的工人需要接受再培训，并重新分配到新的机构或单位工作等。 能源转型可以推动经济发展和增长，并提供新的发展机遇和就业机会。同时，清洁技术的投资和零碳转型的加速给中国带来了巨大的经济机遇，将进一步提高中国在世界经济中的竞争力。 刘亮：目前距《巴黎协定》的签署已过去5年。面对疫情的暴发，您对气候变化问题是否有不同的看法？后疫情时代，气候治理有哪些问题值得关注？ 斯特恩：在过去六年中，气候变化的影响越来越大，并日益影响我们的周遭环境。 我认为，许多国家现在可以看到更可持续、更具包容性和弹性的经济发展和增长模式的吸引力。这场疫情大流行表明，每个国家都面临着传染病、生物多样性丧失和气候变化等全球性威胁。每个国家都应该认识到我们所面临的风险，以及为了走上更可持续的经济发展道路，我们迫切需要扩大相关领域的投资规模。 从投资角度上看，目前，疫后经济复苏的投资是我们实现可持续、有韧性和包容性增长需要的投资方向。 刘亮：去年，COP26已在英国格拉斯哥落下帷幕。您如何评价此次大会取得的进展？这对今年的COP27大会又意味着什么？ 斯特恩：COP26取得了许多重大进展，包括中美两国就气候行动合作发表联合声明等。 但我们也知道，提交给COP26的经修订的国家自主贡献与《巴黎协定》的目标仍有差距，富裕国家也未能兑现到2020年每年筹集1000亿美元支持发展中国家气候行动的承诺。 COP26取得的进展应促使各国在2022年底前提交更强有力的减排承诺，并共同制定一项新的气候融资计划，为未来向发展中国家提供更多的资金支持。 
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