南京大学和波恩大学的天体物理学家发现，星团里新恒星的质量并不是随机的，而是有个明确的自我调节过程在背后控制。研究结果已发表在《天文学与天体物理学研究》上。
星系大小怎么影响新生恒星
通常，星系迎来新恒星时，它们都诞生在巨大气体云里的星团中。尽管这些星团中的一些恒星又小又冷又暗，但另一些的质量能达到太阳的10倍，亮度是太阳的十万倍，不过寿命也更短。这些初始质量的差异会显著影响星系的亮度。
"矮星系的总质量相对较小，所以它不会产生任何比太阳还亮的超大质量恒星，"波恩大学亥姆霍兹辐射与核物理研究所的帕维尔·克鲁帕教授解释说。"相比之下，巨型椭圆星系在宇宙早期阶段仅用1000万年就形成了近100亿颗恒星，制造了数百万颗这类超亮恒星。"
从随机到有规律
每个星团里每颗恒星的实际质量都是随机的（碰巧的）。2006年，克鲁帕和他当时的博士生卡斯滕·韦德纳对这一假设进行了检验。他们发现，最大恒星的质量由星团质量决定。
克鲁帕利用两人的发现发展了一个称为最优采样法的概念，从而能够计算年轻恒星群中恒星的分布。他表示：“当恒星从气体云中形成时，它们的质量并非随机决定，而是遵循精确的顺序，没有统计波动的可能。这只有在恒星形成过程极其自我调节的情况下才会发生。”
然而，直到最近，物理学家仍一筹莫展，无法解释这种自我调节。该研究的第一作者、来自中国南京大学的埃达·杰尔戈博士利用香农熵（也称信息熵）提出了一种方法，根据这一原理，星团按照一种特别高效的规则演化。她解释说：“在所有可能的质量分布情景中，实际发生的，就是在大尺度上最自然、对微观细节依赖最少的那种情况。”
重新思考星系演化模型
克鲁帕兴奋地说：“这项工作开辟了一种新的方式来构建关于恒星种群的理论。我们现在只需要一个数字，也就是恒星种群有多重，就能知道一个气体云会形成什么样的恒星以及有多少颗。这使我们能够对星系的演化进行高效计算，因为我们不再需要为单个计算算几千次，省下好多超级计算机时间，还能省电。”
因此，大量关于星系演化的计算都得重做一遍。克鲁帕解释说：“跟以前的理论反着来，小型矮星系不会形成任何大质量恒星，这对宇宙物质循环理论影响特别大。”合著者、南京大学的张志宇教授补充说：“这些发现会带动一批观测项目，好更仔细地研究恒星的非随机形成过程。”
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