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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),纵坐标显示恒星初始质量函数的形状。 中科院国家天文台 供图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)

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    如何判断自己是复阳还是二次感染?感染过奥密克戎的人群对XBB、BQ.1是否还有保护力?******

      近期,有关新冠复阳、二次感染的话题引起网友热议,有些网友对此存在忧虑情绪。上海中医药大学附属龙华医院肺病科主任医师薛鸿浩对相关问题作出回答。

      薛鸿浩解释,复阳是指感染者体内残存的病毒延迟性排出,这些病毒来源于第一次病毒感染;而二次感染是第一次感染康复后被另外一个来源的新冠病毒感染,这些病毒来源于外部感染。一般复阳都是发生在康复之后一个月内,通过核酸PCR检出病毒片段。如果已经超过一个月,核酸又呈阳性,则再感染的可能性比较大,二次感染相隔时间比较久,一般要几个月。

      据介绍,复阳与二次感染之间症状也存在区别:复阳阶段症状都已经恢复好转,不需要医学上的治疗干预,病毒核酸处于偶尔能检出的状态。因为抗原的灵敏性比核酸低,用抗原检测试剂可能就检不出来。但是二次感染则不同,病毒会经历一个完整的感染周期,包括病毒载量上升、平台维持、下降和消失,因此二次感染病毒浓度会很高,抗原就能连续性被检出,通常会是非常明显的两条杠,也会有不舒服的症状。

      薛鸿浩说,如果要简单区别是复阳或是二次感染,可通过使用抗原检测试剂。在彻底康复一周或两周后,如果怀疑二次感染,可用抗原剂连续检测三天。如果检测结果是阳性,则可能是二次感染。复阳一般很难检出残余的病毒片段,就算偶尔被检出,一般也不会是一直连续的阳性结果。

      那么什么样的人群容易出现复阳或二次感染呢?薛鸿浩表示,在免疫功能正常的人群里,发生复阳或者二次感染的概率都是很低的。一般免疫功能正常的患者感染康复之后,可以获得3到6个月以上的保护力。在这段时间内发生二次感染的概率也非常低,只有当免疫保护力变低时才可能发生二次感染。如果是新的病毒变异株,变异株可以打破第一次感染形成的免疫保护,就容易发生二次感染。

      此外,也有市民关心,不同毒株是否会造成重复感染或是更容易复阳?目前来看在我国还是以BA.5.2、BF.7为主,BQ.1和XBB尚未形成优势传播,但其传播优势会逐渐增加,和BA.5.2和BF.7以及其他50多个输入的亚分支,可能会形成一个共循环。XBB.1.5 的感染者ACE2结合亲和力几乎与 BA.2.75 相当,可能使 XBB.1.5未来像BA.2.75一样获得更多突变,不过XBB.1.5目前免疫压力不大,还不会很快进化。

      薛鸿浩介绍,如果遇到这几种毒株,再次感染的概率主要取决于两方面:一方面是再次遇到的毒株与BA.5和BF.7有多少重叠,如果病毒一直变异,交叉保护作用降低了则可能造成感染;另一方面则是看人自身抗体水平,尽管感染新冠后短时间内比如三到四个月内不会感染,但不可否认的是,新毒株流行或缩短二次感染“安全窗口”,接种疫苗仍然是最主要的预防手段。

      据了解,对于复阳和二次感染,中医药学说中也有对应理论可供参考。伏邪理论始源于《素问.生气通天论》中“冬伤于寒,春必温病”的论述,是指在冬天伤于寒邪,内有正气不足,在春天发为温病,与新冠二次感染的概念比较相像;《伤寒论中》又有“伤寒感复”的说法,瘥后伏热未尽,复感新邪,其病复作;中医学中也有“劳复”“房劳”“食复”的描述,提示阳康后的患者应当注意饮食作息以防疾病的复发。

      薛鸿浩指出,中医药理论中伏邪、感复的理论与复阳、二次感染存在相符合或重叠之处,尤其在发病的认识上一者注重机体免疫力,一者注重人体正气,在提高人体对病毒的抵抗力层面上基本一致。且中医药在治疗及预防新冠上也有独到之处,日常生活锻炼、饮食作息是中医着重的部分,如平时要注意防寒保暖、清淡饮食、作息规律,保持平和心态、不要太过焦虑;要加强运动,可以通过八段锦、六字诀、太极拳等中国传统功法适度锻炼,增强体质,提高免疫力;还可通过中药或食疗调理身体的阴阳平衡,从而提高免疫功能,防治病毒。如体质偏气虚的成年人尤其老年人可适当服用西洋参、黄芪等,脾虚湿重体质者可服用薏米等健脾化湿的中药或食品。(记者 郜阳)

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