我国科学家利用郭守敬望远镜(LAMOST)的超大光谱数据样本发现，恒星初始质量分布规律会随恒星金属元素含量和年龄的变化而发生显著变化，刷新了对恒星初始质量分布规律的传统认知，将对天体物理学多个领域的研究产生影响。
该研究由中科院国家天文台研究员刘超团队与合作者共同完成，相关成果19日在国际学术期刊《自然》发表。
“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，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。”刘超介绍，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，并作为基本假设在诸多天体物理研究领域广泛应用。近年来，天文学家发现，恒星初始质量函数很可能是会变化的，但这一结论需要在银河系中找到更为直接有力的观测证据。
此项研究中，研究团队发挥LAMOST大样本光谱数据优势，结合欧洲空间局“盖亚”卫星的观测数据，首次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，并清晰观测到恒星初始质量分布规律随恒星金属元素含量和年龄的变化而发生了显著变化。
“这一发现直接导致恒星初始质量分布规律普适不变的基本假设不再成立，将对天体物理学多个领域的研究产生影响。”论文合作者、南京大学教授张智昱说，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、探测太阳系外行星，以及其他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。
“这如同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，天文学家需要更换合适的‘尺子’才能得到正确的测量结果。”刘超说。
