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 | 易华：“西风东渐”，人类东西方交流如何走出“青铜之路”？****** 中新社北京1月5日电 题：“西风东渐”，人类东西方交流如何走出“青铜之路”？ ——专访中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员易华 中新社记者 孙自法  两千多年前张骞出使西域，开辟了影响深远的丝绸之路；丝绸之路开通之前，东西方交流交往有没有一条通道？会是什么样的通道？ 中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员易华认为，丝绸之路开通之前东西方就存在一条广泛交流的青铜之路，是青铜之路诱发了丝绸之路。青铜之路如何诱发丝绸之路并推动东西方文化交流的？易华研究员近日在北京接受中新社“东西问”独家专访，对此进行分析解读。 现将访谈实录摘要如下： 中新社记者：青铜之路是如何形成的？青铜之路和丝绸之路相比较，两者各有什么特点？相互间是何关系？ 易华：考古研究表明，欧亚大陆公元前三千纪开始进入青铜时代，起源于环黑海地区的青铜技术随着人群迁徙向周边传播扩散，并且同羊与羊毛、牛与牛耕、马与马车等技术传播密切相关，最终形成一条联结东西方交流交往的路径，我们称之为“青铜之路”。 青铜之路将欧洲和东亚纳入上古世界体系，丝绸之路又加强了东亚与中亚、南亚、西亚、欧洲的联系。大体来说，丝绸之路主要是一条由东向西的技术与文化传播之路，是“东风西渐”；青铜之路则主要是“西风东渐”，是一条由西向东的技术与文化传播之路。青铜冶铸技术，对东方来说是“引进吸收再创新”，并在商周时期发展形成青铜礼器制作巅峰。  在中国国家博物馆展出的商周后母戊鼎。商后母戊鼎是已知中国古代最重的青铜器，是商周青铜文化的代表之作。侯宇摄两者先后相继而方向相反，正是青铜之路诱发了丝绸之路，然后丝绸之路取代青铜之路。青铜之路证明中国吸收了诸多先进要素，丝绸之路表明中国对人类作出独特贡献。只有将丝绸之路与青铜之路相结合，才能全面系统地理解欧亚大陆文化交流与互动历程及其文明形成过程。 中新社记者：您刚才提到青铜之路将欧洲和东亚纳入上古世界体系，这是一个怎样的世界体系？古代中国在该体系中占据什么地位？ 易华：考古和历史研究表明，人类社会经历过三个或三类相似又互异的世界体系，分别称之为现代世界体系(约公元1500年至今)、中古世界体系(约公元初年—公元1500年)和上古世界体系(约公元前3000年—公元初年)。 英国考古人类学家安德鲁·谢拉特(Andrew Sherratt)提出青铜时代世界体系概念，认为史前中国是一个相对独立自主的文化体系，是欧亚大陆世界体系中半分离组成部分。最新研究表明夏商周三代中国已经进入到青铜时代世界体系：夏代东亚处于当时世界体系的边缘，但到了商周时期，中国就已发展成为东亚文化中心。安阳殷墟是青铜时代世界性都市，可与同时代西亚赫梯王国首都哈图沙和北非埃及新王国首都底比斯媲美。古巴比伦、古埃及、古印度和古中国四大文明古国，实质上就是青铜时代世界体系四大中心。  河南安阳殷墟出土的商代最常见的冷兵器铜戈。王中举 摄青铜是公认文明标志之一，青铜冶炼制造技术大同小异，青铜工艺或青铜器却百花齐放因时因地各具特色。中国历史上，青铜也是继彩陶、玉器之后第三波艺术浪潮。其中青铜工具、兵器、车马具和装饰品与中亚、西亚一脉相承，体现青铜时代世界体系的共同性；而青铜礼器则大都模仿陶器如鼎、鬲、甗、豆、尊、盉、壶、盘又有所创新，继承了东亚独特礼乐传统。先秦时青铜礼乐器空前繁荣，青铜铃、铎、铙、钟、镈、钲、鼓、錞于齐全。曾侯乙编钟就是空前绝后的代表。如果说环黑海地区是青铜艺术初澜，传入西亚、北非是第二波，普及中亚、东亚就是第三波高潮。商周时期青铜艺术波澜壮阔，表明东亚已经是青铜时代世界体系中心地区。 中新社记者：青铜时代世界体系中，东西方文明如何通过青铜之路交流互鉴？东方的玉崇拜和西方的金崇拜之间有何互动影响？ 易华：东亚新石器时代可以称之为玉器时代，中国玉器已有近万年历史，红山和凌家滩、良渚文化堪称中国玉文化高峰，玉文化是中国文化独特底色。而在西方，西亚及附近地区金崇拜亦源远流长，青铜时代以黄金为标志的青铜游牧文化广泛传播；金不仅是西方文化象征，亦变成了欧亚文明共性。通过青铜之路，本土起源玉石文化与外来金属文化融合形成中华文化“玉魂金魄”双螺旋特征，谱写出一曲辉煌灿烂的“金玉交响曲”。  在中国国家博物馆展出的良渚文化的玉琮。田雨昊 摄随着青铜时代到来，黄金开始出现于中国，其后发展传承至汉唐盛世时，金玉已结下不解之缘，汉语中有很多包含金玉的词语，如金声玉振、金缕玉衣、金玉满堂、金口玉牙、金风玉露、金枝玉叶、金科玉律、金玉良缘……这种影响一直持续至今并且还将持续下去，2008年北京奥运会、2022年北京冬奥会上，奥运奖牌“金镶玉”设计就是典型东西文化融合延续。  某展览展出的2008年北京奥运会“金镶玉”奖牌。田雨昊 摄中新社记者：您对齐家文化研究颇为深入，请问齐家文化在东西方文化交流的青铜之路上有何重要意义？产生的影响有哪些？ 易华：从冶金考古、植物考古、动物考古、卜骨决策、陶器、玉器和墓葬等方面对齐家文化与二里头文化进行系统比较，可知两者时空接近性质又大同小异，因此可以得出这样的推论：如果二里头文化是晚期夏文化，齐家文化就是早期夏文化；如果二里头文化是商文化，齐家文化就是夏文化。 从地理视角看，齐家文化分布于东西交流要冲，正是三大高原结合部或过渡地带，有山有水有草地宜农宜牧；生态多样性为孕育或接受文化多样性提供了条件。同时，齐家文化也位居东亚季风尾闾地带，夏季降雨与融雪重叠容易造成洪水，而神话传说中大禹治水积石山、合黎山、鸟鼠山、渭水、黑水或弱水等均位于齐家文化分布区。  中国国家博物馆展出的新石器时代至夏时期齐家文化的玉壁。视觉中国供图齐家文化玉器璧琮组合源自新石器时代，刀戈组合和圭璋组合始于青铜时代。玉刀和玉璋主要流行于夏代，是夏代文化标志，亦是齐家文化特色。自三代到秦汉，主要礼器形制正是基于齐家文化玉器造型。三代青铜戈矛刀斧镞来自大西北，齐家文化在青铜之路上承担着连接东西的重任。此外，齐家文化时代洞室墓、男女合葬和火葬开始流行，墓葬形式明显多样化：既继承了东亚新石器时代的墓葬传统，又引进了中亚甚至西亚和东欧的墓葬形式，集欧亚墓葬文化之大成。 总体而言，齐家文化年代上与夏代纪年相当，既是中国国内东西部民族与文化交流的结果，也是东亚传统文化与中亚西来文化相结合的产物。青铜之路和丝绸之路都穿过齐家文化分布区，见证着东西文化在这里交流融合发展。因此，齐家文化是上古世界体系重要组成部分，不仅标志着东亚进入青铜时代，也奠定了华夏复合文明基调。 中新社记者：从青铜之路到丝绸之路，古代东西文化交流连绵不绝，对中华文明形成发展、中华民族性格塑造有哪些深远影响？ 易华：中国有个成语叫“化干戈为玉帛”，也与青铜之路东西文化交融有关。以“玉帛”为特色的定居农业礼乐文化起源于东亚，以“干戈”为象征的青铜游牧文化来自中亚，两者代表着“祀与戎”有机结合形成中华文明。  河南安阳殷墟妇好墓出土的玉援青铜内戈。视觉中国供图夏朝建立之前，东亚大地以定居农业为经济基础，玉帛古国林立，包括辽宁牛河梁、安徽凌家滩、浙江良渚、湖北石家河、陕西芦山峁、山西陶寺遗址等，都是玉帛古国遗存。其中，石峁遗址表明，随着青铜之路东西文化交流深入推进，中华文明在新石器时代定居农业经济文化基础上吸收青铜游牧经济文化形成复合文明，古代中国从玉帛古国进入干戈王国，“金戈铁马”的青铜游牧文化直接参与建构华夏文明，并推动中华民族形成“玉帛”“干戈”双重性格。 “玉帛”是礼乐文明，象征软实力；“干戈”是王国文明，标志硬实力；化干戈为玉帛，则是软硬结合彰显中华文明的特色巧实力。中华文明是刚柔相济的复合文明，具有顽强生命力。在夏商周三代，中国西北是开放前沿，是东西方文化交流和南北文化融合的核心区，进而发展成为欧亚大陆心脏地带和古代世界历史地理枢纽。 从青铜之路到丝绸之路，再到今天的“一带一路”建设，中华文明传承发展一直延续着伟大的开放包容性，秉持“他山之石可以攻玉”的理念，不断吸收、融合优秀外来文化而充实、丰富中华民族自身文化，促进“美美与共、世界大同”，于世界体系中推动构建人类命运共同体。(完) 受访者简介： 易华，中国社会科学院民族学与人类学研究所研究员，长期从事游牧与农耕民族关系史研究，致力东西交流与华夏文明形成研究，试图阐明青铜时代世界体系与中国之诞生，发表《青铜之路：上古西东文化交流概说》《从万里长城到避暑山庄——中央王朝与游牧民族关系模式的转换》《青铜时代世界体系中的中国》等论文，代表作《夷夏先后说》(专著)化解了中国文明本土起源说与外来传播说的矛盾，《齐家华夏说》(专著)探索了华夏文明形成过程。
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