天文學(xué)家解開困擾數(shù)十年之久的星系分隔現(xiàn)象

IT之家 1 月 2 日消息，為什么巨大的超星系平面主要充滿了單一類型的星系？這個(gè)由來已久的天文之謎，終于找到了潛在的答案。

天文學(xué)家利用 SIBELIUS 模擬星系類型，認(rèn)為是由于超星系平面內(nèi)外不同的環(huán)境條件而自然分隔形成。

這一發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證了暗物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)模型，挑戰(zhàn)了以前關(guān)于宇宙異常的假設(shè)，極大地促進(jìn)了我們對(duì)星系演化的理解。

如果在天文層面，層層放大我們的住址，地球上面是太陽系，上面是銀河系，再上面是室女超星系團(tuán)（Virgo Supercluster），也稱本超星系團(tuán)（Local Supercluster）。

本超星系團(tuán)的特征是其薄餅狀構(gòu)造，寬度接近 10 億光年，因此被稱為超星系平面（Supergalactic Plane）。

如果籠統(tǒng)地劃分宇宙中的星系，大致可以分為橢圓星系，主要由古老的恒星組成，通常包含質(zhì)量極大的中央黑洞；第二類是活躍的恒星形成盤狀星系，具有類似于銀河系的螺旋狀結(jié)構(gòu)。

本超星系團(tuán)固然同時(shí)存在這兩種類型的星系，不過螺旋星系卻出奇罕見，明亮橢圓星系較常見。

天文學(xué)家早在 20 世紀(jì) 60 年代就發(fā)現(xiàn)了這種奇怪的星系分隔現(xiàn)象，著名宇宙學(xué)家、2019 年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者吉姆?皮布爾斯（Jim Peebles）最近編制的一份“宇宙異?，F(xiàn)象”清單也突出了這一現(xiàn)象。

赫爾辛基大學(xué)天體物理學(xué)家蒂爾?薩瓦拉（Till Sawala）和彼得?約翰森（Peter Johansson）領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組找到了解釋這種現(xiàn)象的理由，相關(guān)成果發(fā)表在《自然?天文學(xué)》（Nature Astronomy）上。

研究團(tuán)隊(duì)在英國的超級(jí)計(jì)算機(jī)和芬蘭 CSC 的 Mahti 超級(jí)計(jì)算機(jī)上，使用 SIBELIUS 模擬追蹤了宇宙 138 億年的演變過程。

團(tuán)隊(duì)表示：“在超星系平面上的密集星系團(tuán)中，星系會(huì)頻繁地發(fā)生相互作用和合并，從而形成橢圓星系，并生長出超大質(zhì)量黑洞。相比之下，在遠(yuǎn)離超銀河系平面的地方，星系可以相對(duì)孤立地演化，這有助于它們保持螺旋結(jié)構(gòu)。”

IT之家附上參考地址：

• Sawala, T., Frenk, C., Jasche, J. et al. Distinct distributions of elliptical and disk galaxies across the Local Supercluster as a ΛCDM prediction. Nat Astron (2023).https://doi.org/10.1038/s41550-023-02130-6