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)驗證了暗物質(zhì)標準模型,挑戰(zhàn)了以前關(guān)于宇宙異常的假設(shè),極大地促進了我們對星系演化的理解。
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(Virgo Supercluster),也稱本超星系團(Local Supercluster)。
本超星系團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)。
本超星系團固然同時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 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 年諾貝爾獎獲得者吉姆?皮布爾斯(Jim Peebles)最近編制的一份“宇宙異常現(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。
研究團隊在英國的超級計算機和芬蘭 CSC 的 Mahti 超級計算機上,使用 SIBELIUS 模擬追蹤了宇宙 138 億年的演變過程。
團隊表示:“在超星系平面上的密集星系團中,星系會頻繁地發(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,在遠離超銀河系平面的地方,星系可以相對孤立地演化,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
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