IT之家 12 月 6 日消息，中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)，首次發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)早期宇宙星暴星系中心通過(guò)強(qiáng)烈的恒星形成活動(dòng)直接形成原位核球的確鑿證據(jù)，開(kāi)啟了對(duì)宇宙星系形成過(guò)程的全新理解。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)介紹
該項(xiàng)目由中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)領(lǐng)銜，聯(lián)合法國(guó)替代能源與原子能委員會(huì)巴黎-薩克雷大學(xué)中心（CEA Paris-Saclay）、日本東京大學(xué)科維理宇宙物理學(xué)與數(shù)學(xué)研究所（Kavil IPMU/ UTokyo）等機(jī)構(gòu)，基于大樣本亞毫米波觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)證據(jù)。
該研究成果以“In situ spheroid formation in distant submillimetre-bright galaxies”為題于 12 月 5 日在線(xiàn)發(fā)表于《自然》。
項(xiàng)目背景
當(dāng)前宇宙中的星系依形態(tài)大致分為兩類(lèi)：有明顯旋臂結(jié)構(gòu)的盤(pán)狀旋渦星系和整體呈近圓形或橢圓形且中心亮、邊緣漸暗的橢圓星系。
研究顯示，無(wú)論形態(tài)如何，大多數(shù)星系的中心都有一個(gè)恒星密集區(qū)域 —— 核球，核球與盤(pán)的比例決定了星系的整體形態(tài)。
星系核球結(jié)構(gòu)與橢圓星系有很多相似之處，除了形態(tài)還包括它們的形成機(jī)制之謎：是通過(guò)星系的并合形成？還是星系自身演化原位形成？之前的相關(guān)理論研究普遍傾向于前者，但從觀測(cè)上驗(yàn)證這些理論仍是一大挑戰(zhàn)。
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
研究人員通過(guò)主要基于阿塔卡馬大型毫米波 / 亞毫米波干涉陣（ALMA）檔案數(shù)據(jù)自動(dòng)挖掘項(xiàng)目（A3COSMOS 和 A3GOODSS）獲得的高空間分辨率、高靈敏度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)精確地測(cè)量了一批亞毫米波輻射非常明亮的早期宇宙大質(zhì)量星暴星系的塵埃連續(xù)譜輻射分布特征。
這些星系的紅移可以追溯到“宇宙正午”時(shí)代，即距今約 80 至 120 億年前，當(dāng)時(shí)大多正在經(jīng)歷大規(guī)模的恒星形成活動(dòng)。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)樣本星系的亞毫米波輻射非常緊湊，其面亮度輪廓明顯偏離盤(pán)狀星系光強(qiáng)度的典型指數(shù)盤(pán)模型分布，表明這些星系的核心區(qū)域很可能已經(jīng)形成了類(lèi)似核球的結(jié)構(gòu)。
對(duì)星系幾何形狀的詳細(xì)分析則給出更確鑿的證據(jù)?；谌S模型的樣本星系軸比分布研究發(fā)現(xiàn)，其中大多數(shù)星系幾何形狀呈三軸橢球形，而不是傳統(tǒng)認(rèn)為的扁平盤(pán)狀結(jié)構(gòu)。
具體而言，這些星系最短軸和最長(zhǎng)軸之比約為 1/2，而且有隨星系內(nèi)部恒星形成活躍程度的增加而變大的趨勢(shì)。
這些研究結(jié)果表明，早期宇宙星暴星系中極端活躍的恒星形成活動(dòng)可能導(dǎo)致星系中心區(qū)域恒星質(zhì)量的快速積累，進(jìn)而促進(jìn)原位核球結(jié)構(gòu)的形成。
進(jìn)一步采用先進(jìn)的宇宙流體動(dòng)力學(xué)模擬的結(jié)果顯示，早期宇宙中普遍存在的冷氣體吸積流入和星系相互作用（而非星系并合）所觸發(fā)的劇烈恒星形成活動(dòng)很可能是導(dǎo)致這些星系原位核球結(jié)構(gòu)形成的主要原因，而這一時(shí)期也被認(rèn)為是大多數(shù)星系核球結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵時(shí)期。
IT之家附上參考地址
紫金山天文臺(tái)領(lǐng)銜國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)星暴星系原位核球形成機(jī)制
In situ spheroid formation in distant submillimetre-bright galaxies
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