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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 | 中德合作如何为全球气候治理“筑桥”？****** 中新社柏林4月4日电 题：中德合作如何为全球气候治理“筑桥”？ 中新社记者 彭大伟 中国国家主席习近平4月1日以视频方式会见欧洲理事会主席米歇尔和欧盟委员会主席冯德莱恩时强调，中欧要继续引领全球应对气候变化和生物多样性合作。米歇尔和冯德莱恩表示，愿同中方持续深化经贸、投资、能源、绿色发展等各领域合作，共同应对新冠肺炎疫情、气候变化、生物多样性保护等全球性挑战。 2022年是中国与德国建立外交关系50周年，作为欧盟最重要的经济体，德国与中国在经贸投资领域的务实合作，近年来已经成为推动中欧关系行稳致远的重要压舱石。如何更好地推动中国与德国和欧洲进一步实现合作共赢、携手引领全球低碳发展进程？如何兼顾气候目标的实现与能源和经济安全？氢能如何在中德气候合作中扮演重要角色？如何理解中德、中欧在新能源汽车等领域的竞合关系？ 近日在由中国新闻网主办，德国联邦经济发展与外贸联合会协办的“东西问·中德气候对话”上，中国工程院院士、原副院长，国家气候变化专家委员会顾问杜祥琬和第十三届全国人大常委、中国科学院科技战略咨询研究院副院长王毅与德国联邦议院议员、前副议长、德国“中国之桥”协会主席汉斯-彼得·弗里德里希(Dr. Hans-Peter Friedrich)和德国联邦经济发展与外贸联合会(BWA)主席米夏埃尔·舒曼(Michael Schumann)就此展开了对话。 对话专家认为，在应对气候变化和推广新能源方面，中国是德国和欧洲不可或缺的伙伴，双方合作有潜力成为欧中关系典范，氢能则可以成为双方未来加强合作的重点领域之一；双方在新能源汽车等行业有着大量良好的合作，各方应该鼓励“建设桥梁”的合作精神，而非鼓吹走向对抗。
对话实录摘编如下： 氢能可成为中德气候合作重要课题 弗里德里希：本世纪前五十年有两大主要转型进程，即数字化和碳中和。中国和德国应该而且必须密切合作，使全人类能够在这两个问题上取得进展。欧盟到2050年实现碳中和的目标雄心勃勃，而中国实现碳中和的目标定在2060年，还定下了其它非常具有雄心的目标。如果我们想实现这些目标，现在就要尽快、尽可能多地转换到不释放二氧化碳的能源上，如电能和氢能。氢能具有很大的优势，它不受管道约束，可以在世界任何地方生产、储存、运输，在许多国家被认为是对抗气候变化的秘密武器。 德国是氢研究领域的领先国家之一，有大量的专利，而中国具有巨大的市场空间和潜力，能够推动氢能方面的合作，对两国经济的发展都是有益的。我们必须在各个层面推进德中气候对话。
杜祥琬：气候变化，特别是当代气候变化科学的形成过程当中，德国的科学家乃至欧洲的科学家作了很重要的贡献，而现在应对气候变化这件事，欧洲的科学家们，包括德国的科学家们也在努力推动，在这一点上我们非常有共同语言。 风能和太阳能有间歇性，要确保稳定就必须储能。氢能可以说是一种非常重要的储能。现在的思路就是让间歇性的可再生能源跟储能结合起来。 氢能存在两个问题，第一是如何制氢，因为氢是二次能源，煤可以制氢，但是要排放二氧化碳，这样就有违我们利用氢气的初衷、初心，所以欧洲方向也非常明确，就是制氢应该发展绿氢，应该是非化石能源来制氢。 第二是怎么用氢。我们首先考虑的是需要储能，用氢把不稳定的太阳能、风能存起来，从道理上讲是可以走得通的，但恐怕还缺乏实践，两国都是如此。 我们两国不仅在应对气候变化上有高度共识，而且面临着同样或者类似的问题、困难有待解决，可以多做一些交流。
能源转型应兼顾经济与民生 舒曼：可靠的能源供应是创造和维护现代社会繁荣进步的基本条件之一。所谓“能源政策三角”定义了经济供给保障的基本取向与环境影响和气候保护之间的关系和矛盾。天然气作为桥梁技术在迈向再生能源产业的道路上将继续发挥核心作用。 德国作为一个工业化国家，在短时间内已退出了核能和煤炭，而德国仍然需要化石能源。近年来其加工和储存技术迅速改进，使其能够符合环境标准。天然气将继续发挥重要作用，成为提高再生技术效率的桥梁。应对气候变化和创造可持续的工作和生活条件只有在全球合作的基础上才能取得成功。中国是这方面不可或缺的伙伴，而德中在这一领域的合作有潜力成为整个欧中关系的典范。  德国联邦议院议员、前副议长、德国“中国之桥”协会主席汉斯-彼得·弗里德里希(左上)和德国联邦经济发展与外贸联合会(BWA)主席米夏埃尔·舒曼(左下)。视频截图中德气候合作空间广阔 王毅：中德环境和气候合作有很长的历史，环境合作大概可以追溯到上世纪90年代。在2008年之后，也就是哥本哈根会议前后，中德的气候合作也在迅速增加。这两年尽管在疫情下，我们仍然在环境、气候变化方面有非常多的合作、非常多的交流。我们希望通过纪念两国建交50周年，进一步加强中国跟德国在环境和气候变化领域的合作，也希望这一合作延续下去。 气候变化是超越国家、超越意识形态的全球性挑战，所以对此我们更多地去促进开展务实的合作和行动。另外我们也可能要更多地去选择优先领域。以氢能为例，中国发展氢能是非常快的。我曾经到西北地区看绿氢的生产，我们从太阳能的光伏去生产氢。这个氢将来考虑有不同的应用场景，比如说驱动燃料电池的重型卡车，比如说用氢能来生产更多的化工原料，随着应用场景(增加)，需要我们克服高成本以及更高地去提高它的效率，这需要中国跟德国之间开展合作。德国在这方面的能源转型上有非常好的经验，中国在可再生能源的设备制造以及大规模应用降低成本方面，也有很多很好的经验。 还有其他的领域，比如说刚才说到德国在气候立法、政策方面有很多很多很好的经验，比如你们有《气候保护法》。中国全国人大也在考虑下一步怎么样在实现碳达峰、碳中和方面，构建一个更好的立法和法律体系。两国在诸多方面都可以更好地去开展合作。  中国工程院院士、原副院长，国家气候变化专家委员会顾问杜祥琬(右上)及第十三届全国人大常委、中国科学院科技战略咨询研究院副院长王毅(右下)。中新网记者 翟璐 摄中德合作可推动中欧及全球携手应对气候变化 王毅：中国出台的“1+N”政策体系，不单是减碳，而是一个系统性的变革。但是这个系统不可能一蹴而就，需要不断地在实践当中去总结。我们希望更多地向德国等发达国家学习。此外，我们要开展第三方合作，也就是说中国跟德国、跟其他发达国家，去帮助其他的发展中国家，一起来实现能源的绿色发展。 杜祥琬：我觉得中德合作非常重要，当中国研究自己的能源转型的时候，我们经常引用德国的例子，还有丹麦的例子，所以我非常关注德国。我们最近有一些专家到德国做了一个非常详细的访问，给我留下一句这样的话，“能光伏处皆光伏”——能装光伏的地方都装上光伏，就是分布式的光伏发电——这点给人印象很深刻。 但包括德国和丹麦都有一个问题，就是在发展可再生能源装机的同时，如何让它实现稳定输出。我们希望在这个方面能够多合作、多交流，让可再生能源不仅在计划层面，不仅在纸面上，而且在实践上能够做出来让人能够信服的发展方向。我们可以说是不断地关注德国和丹麦，也注意向你们学习。你们走在前头，我们只会更加高兴；但是我们要做得好的话，也希望跟你们交流。
应鼓励“建桥”而非“筑墙” 弗里德里希：如果我们能证明通过某些手段有可能维持繁荣、维护安全，减少二氧化碳的排放，那么我们的技术将成为世界上其他国家的榜样，所以我们现在迈向二氧化碳零排放的每一步都非常重要。 舒曼：我们欢迎中国在德国的投资。我们看到了中德之间许多技术领域的良好合作，包括汽车行业的良好合作。比如，以华为和德国汽车公司的合作为例，它们相互补充，也激发自己继续进步。我们应该鼓励这种“建设桥梁”的精神，而我们现在看到的对抗精神对世界不利。(完)
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