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)
AI医生出手 居家筛查宝宝视功能****** 广州日报讯 (全媒体记者梁超仪 通讯员邰梦云、唐艳丽)宝宝最近总是揉眼、不断眨眼,是不是视力有问题?看诊不会配合检查怎么办?过往,婴幼儿视力评估充满了挑战,这一群体的眼健康普筛也存在空白。如今这一现状得以打破。 日前,中山大学中山眼科中心召开新闻发布会,该中心林浩添教授团队联合全球多家医疗及研发机构,研发全球首个婴幼儿视功能损伤手机智能筛查系统,研究成果于1月26日在《Nature Medicine》在线发表,为破解婴幼儿视功能损伤及相关眼病早期筛诊难题提供有效技术手段。 目前,团队与粤省事等公众平台进行对接和部署,为婴幼儿视功能损伤及相关眼病的大规模筛查提供可行方案。此外,市民搜索小程序“Ai宝睛灵”,即可便捷在家首尝“头啖汤”。 历时八年采集3652名婴幼儿视力数据 林浩添教授介绍,0-4岁婴幼儿处于视功能发育的关键时期。在这个阶段发生的眼病如果不能及时干预治疗,很可能导致患者长达几十年低视力甚至致盲,给家庭和社会带来沉重的负担。据国家疾控中心数据显示,全国5000万0-4岁婴幼儿中,眼病发病率高达9.11%,早筛早治是提高婴幼儿视功能预后的关键。 对婴幼儿进行视功能评估,早期发现眼部疾患引起的视功能损伤十分关键,却充满挑战。由于婴幼儿难以表达眼部不适,视功能损伤易被忽视或漏诊,错过最佳的治疗时机。其次,受限于认知水平,婴幼儿难以配合完成传统的眼部检查。此外,大部分检查手段对于技术人员的专业水平与设备要求高,筛查成本高,效能低,难以作为普筛技术手段普及。 为破解这一难题,该研究团队历时八年,前瞻性采集来自3652名婴幼儿的超过2500万帧注视行为大数据,依托天河二号超算中心部署的深度学习人工智能数据分析后台,对采集的数据进行深度分析,早期预警异常注视行为,筛检婴幼儿视功能损伤及相关眼病。 该技术的研发创新婴幼儿视功能损伤移动智能筛诊模式,有望极大降低婴幼儿视功能损伤早期筛诊的难度及成本。 可初筛超16种婴幼儿常见致盲眼病 记者进入小程序发现,居家用手机操作十分方便,在实操中,家长通过手机播放一段3分钟的动画视频吸引婴幼儿保持注视,可以实现对婴幼儿注视习惯和行为模式的实时捕捉,随后该系统会给出初筛的结果。 林浩添介绍,在这个人工智能系统中,研究团队基于视频大数据,深度挖掘了不同眼病引起的婴幼儿视功能损伤的异常注视行为模态,并依托深度学习人工智能技术,突破性地实现了对先天性白内障、先天性上睑下垂、先天性青光眼、斜视、视网膜母细胞瘤等超16种婴幼儿常见致盲眼病引起视功能损伤的早期检测,平均筛查准确率超85%。而在实际应用中,系统在全国4家医疗机构参与的多中心外部验证中的筛查准确率超80%。同时,研究团队招募了120个家庭参与居家筛查,便捷的系统操作流程使得99%的家长都能顺利完成筛查试验,筛查准确率达85.9%。 “我们希望通过这一人工智能系统,让有需要的家长居家便可以便捷帮助婴幼儿视力进行普筛,辨别视力状况是正常还是异常,有异常状况通过去医院专科就诊确诊具体的眼疾。”林浩添介绍。据了解,这一系统已在小程序“Ai宝睛灵”试运行上线,下一步在小程序“粤睛晶”中也计划引入。此外,该团队正与粤省事对接,希望可以在广东范围内大范围普及,后续有条件覆盖全国有需要的市民。 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 大发app地图 |