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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)
物联网集群擦亮“城市名片”****** 2400台工业触摸屏的订单 ，紧急要求3天内交货 ，可企业该产品产能只有每天600台。这样的订单，接还 是不接？ “以前遇到这种订单，工厂接不了。”无锡普洛菲斯电子有限公司生产运营负责人石勇说 ，按照以往生产组织模式 ，临时搭建生产线要向装备厂商订货，周期基本 是3到6个月，还要调试 、安装 ，“不过 ，今年3月 ，这样的单子我们不仅接了 ，而且按时保质保量交付了。” 底气来自“5G+积木式柔性生产单元”和“5G+柔性生产执行系统”。由协作机器人以及组装 、耐压测试、激光打标 、洁净单元等组成的六边形工作台 ，只用15分钟 ，就完成了硬件组装 。石勇说，经过软件调试 ，半小时内 ，每天350台产能的5G柔性生产线就正式投入生产。“新老产线合力 ，原本4天才能完成 的生产任务被压缩到2天半完成 ，获得了客户的称赞。” 无锡普洛菲斯电子有限公司， 是5G与物联网赋能制造业数字化转型的标杆企业 。自2009年获批全国唯一国家传感网创新示范区以来，无锡以应用带产业、以示范拓市场 、以模式促推广 ，物联网已成为这座城市 的产业地标和城市名片。在工信部2019年组织 的国家级先进制造业集群竞赛中，无锡市物联网集群成为首批国家先进制造业集群 。2021年，无锡物联网产业以26%的同比增速 、3563亿元 的产业规模 ，展现出强劲 的发展后劲 。 应用先行 完善产业生态，物联网促进生产、走进生活 、造福百姓 初冬时节，位于江苏宜兴丁蜀镇的无锡市茶叶研究所山地茶园里 ，工作人员正在为茶树修剪枝叶、追加有机肥。绿油油的山坳里 ，4根10多米高 的杆子 ，格外醒目。 “春节前后 ，茶树开始抽芽。这时无锡 的最低温度可能降到零度左右，山坳里湿气大，容易形成霜冻。抽芽期的茶树遭遇霜冻，芽就毁掉了。”技术员董奇说，最近几年，借助茶叶物联网平台 ，无需安排人工半夜巡视 ，茶园也没再遭受霜冻 的侵害。 奥秘就在那4根高高的杆子上 。“上面装着温度传感器等物联网设备和风扇 。传感器检测到茶园上部气温低于3摄氏度时，平台系统会自动启动风扇 ，将山坳里的冷空气吹走 ，防止结霜。”董奇介绍 。 茶叶物联网，只是丁蜀农业物联网小镇众多应用案例中的一个。 “有了物联网 ，稻田的温度、降雨量、光照强度 、风速风向等气象指标能随时查询，还可以通过肥情监测设备收集农作物叶面反射 的光谱，分析出农作物 的生长指数，获得最优施肥方案 。”无锡莲花荡农场技术员许冠华介绍 ，通过大田物联网平台以及手机应用，坐在办公室，远程遥控水肥一体机灌溉的同时完成精准施肥，不仅一亩地能节约5%的氮肥，出产 的“莲花荡”牌大米更是多次获得中国绿色食品博览会金奖 。 江苏中农物联网科技有限公司打造 的农业物联网总平台，已建成水产养殖、畜禽养殖 、大田作物 、茶叶种植和设施园艺等农业生产主要领域的物联网示范工程 。其中 ，水产养殖物联网已覆盖宜兴市主要水产养殖乡镇 ，建成标准化示范区5万亩，并在23个省份推广，取得明显 的社会效益和经济效益。 物联网技术与传统农业擦出火花，让农民从田间走向“云端”， 同样的转变在其他行业不胜枚举 。 “物联网产业发展初期 ，无锡坚持典型引路 、以点带面 ，建立了‘试点—示范—推广’的长效激励机制 。”无锡物联网创新促进中心理事会秘书长崔健敏说，无锡在全国率先部署电力 、食品溯源 、水利 、车联网等重大应用示范工程22个，涵盖工业 、交通、环保 、医疗健康 、公共安全、城市管理等重点领域，并逐步拓展到全市300多个细分行业，形成一系列“促进生产、走进生活 、造福百姓”的智慧解决方案和商业运营“无锡模式”，为全国乃至全球物联网规模化应用提供了示范样板 。 应用市场 的开拓，离不开生态体系的完善 。 ——在基础设施方面 ，无锡在全国率先实现商用NB—IoT窄带物联网全域覆盖，部署全国首个IPv6规模商用网络，5G建设密度、流量驻留比全国领先 ；建成全球首个城市级车联网LTE—V2X网络 ，获批建设全国首个国家级车联网先导区 。 ——在金融方面，建立了“产业基金+银行信贷+保险服务”的综合性金融服务体系 ，物联网领域基金规模超600亿元 ，总量全国领先。 ——在人才方面，立足“太湖人才计划” ，建立了开放、包容 、共享 的人才机制。截至目前，无锡已集聚物联网各类人才20万人。 创新驱动 培育链主企业，物联网领域超半数的国际标准由无锡主导制定 走进缝纫机生产企业杰克科技股份有限公司浙江台州工厂，原先需要1000多名工人 的机壳加工车间里只有30人 ，复杂的26道加工工序被合并成一个智能机壳加工中心 ，加工一台缝纫机机壳 的时间从1小时缩短至1分钟 。 “通过实施‘未来工厂’建设 ，杰克科技 的生产效率提升20% ，产品不良率降低20%，企业产品研发周期缩短30%，能源利用率提高10%。”数字化解决方案供应商瀚云科技有限公司工程师宋雅军说 ，好成绩源自数字化 ，而数字化 的基础是准确采集企业各种机器 的生产数据。与不少企业一样 ，杰克科技的生产设备大多是国外品牌，种类繁多、接口和通信协议不统一，给数据采集和制造执行系统推进带来不小 的阻力 。瀚云科技独立研发的4G/5G网关 、数控网关、多功能开发板等硬件设备 ，帮助杰克科技解决了350余台高端CNC机床的数据采集难题，并提供了“一键上云”的能力。 作为朗新科技集团的子公司，瀚云科技开发的瀚云HanClouds工业互联网平台 ，目前已连接5000余家企业、1600余万台设备/产品，先后获得工信部工业互联网产业联盟评定的五星级平台 、APP优秀解决方案等国家级奖项60余项。 瀚云工业互联网平台 ，是无锡物联网产业集群坚持创新驱动 、不断增强产业升级动能的一个典型代表 。 崔健敏介绍，通过探索建立“技术+模式”自主创新体系 ，集群内部应用和行业领域高端创新资源加速集聚 ，获批创建国内首个芯片封装测试领域国家先进制造业创新中心 ，国家超算中心 、国家智能交通综合测试基地、国家物联网感知装备产业计量测试中心等178家“国字号”创新载体相继建成投用。面向行业市场需求 的高性能制造执行系统传感器、异构感知数据融合、物联网终端安全防护等一大批创新成果达到国际领先水平 。物联网领域超半数 的国际标准由无锡主导制定。 创新驱动下 的内涵式发展 ，引导物联网步入量质并重 的新阶段。 “截至目前，无锡企业承接 的物联网工程已遍及全球78个国家和地区的830多座城市 。”无锡市工信局有关负责人介绍，2020年，无锡物联网企业已达3657家 ，涵盖关联芯片 、感知设备、网络通信、智能硬件、应用服务等全产业链条 。以卓胜微 、先导、信捷为代表 的物联网相关领域上市企业高达79家 ，国家级专精特新“小巨人”企业和制造业单项冠军企业33家，涌现出一批以远景智能、朗新科技 、中科微至、航天大为等为代表 的行业领军企业 ，一批“生力军”正在奋力长成“主力军” 。以雪浪工业大数据 、南山车联网、慧海湾先进感知为特色 的差异化产业布局基本形成 。 政策保障 注重规划引领，健全市场化 、强融合、跨区域的协同体系 初冬时节 ，一个特殊 的车队行进在无锡市锡山区先锋中路上 。前向碰撞预警、异常车辆预警、弱势交通参与者碰撞预警、限速预警、闯红灯预警、协作式自适应巡航……“驾驶”这些车辆在全长6.3公里开放道路上平稳行驶 的 ，是一张车 、路、云协同 的智能网络 。 2020年以来 ，锡山区先后实施了车联网一期 、二期示范工程 ，实现45平方公里内智能网联路侧设施全覆盖 。如今，在“车联网小镇”里 ，一辆辆自动驾驶小巴，悄无声息地接送着居民；一台台造型别致的无人驾驶清扫车 ，自动洒扫着路面…… 融合“聪明 的车”“智慧 的路” ，赋能“智慧 的城”，离不开政策先行。仅半年时间内，无锡就发布了《智能网联道路基础设施建设指南第1部分：总则》、起草完成《无锡市车联网发展行动计划(2022—2025年)》，“1个地方法规+1个行动计划+N个标准规范”的车联网规划体系基本形成 。 政府与车联网运营主体同步推进 、统一运维的常态化建设模式，吸引近300家车联网及智能网联汽车相关企业聚集无锡 ，其中近65%为智能网联汽车零部件及自动驾驶相关企业 ，去年核心产业产值已近300亿元 。 车联网产业的快速发展 ，是无锡物联网产业集群发展中强化政策保障、持续优化产业发展环境 的缩影。以《无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》《无锡市“十四五”物联网产业发展规划》为引领，无锡已滚动实施4轮物联网产业发展三年行动计划 ，通过“精准滴灌”形成具有系统性和迭代性 的推进体系。 把服务落实落细 ，2018年无锡成立了专门 的集群促进组织——无锡物联网创新促进中心。崔健敏介绍 ，促进中心采取“事业+企业”双轨运营 的模式 ，统筹推进“攻研发”与“建生态” 。促进中心建立以来，引进中科院微电子所领军团队研发产业链急需 的关键共性技术 ，创立省级制造业创新中心和产业创新中心 ，构建了市场化 、强融合、跨区域的系统性协同体系 ，打造了涵盖载体 、投资 、展会 、联盟 、智库等多元能力 的综合赋能体系。 “1家促进机构+10家专业协会+12家行业联盟”的系统性协同服务网络，让产业集群内企业受益良多。据介绍 ，无锡每年开展技术研讨 、应用推广、合作配套等交流活动500余场，其中尤以供给侧、需求侧对接成效最为突出 。注重激活创新“存量”，实施“一所一策”计划，充分释放公安部交研所、中船702所 、中电58所等在锡“大院大所”的创新优势，促进技术与资本 、成果与市场的有效对接 ，推动产学研用深度融合 ，让集群内企业协同创新效率大大提升 。 “数字产业集群的一大特点是打破地域界限 。”崔健敏说 ，去年 ，无锡与上海嘉定 、合肥 、杭州共建长三角面向物联网领域“感存算一体化”超级中试中心，就 是纵深推进跨区域协同、激活产业发展动能的新尝试。 依托先发优势 ，近三年无锡物联网产业营收平均增速超20% ，一场实体经济与数字经济的深度融合正在无锡的产业沃土上生发激荡。记者 王 政 （文图 ：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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