星系是如何在宇宙的網(wǎng)中成長的?
時間:2025-11-24 00:22:36 來源:桑間濮上網(wǎng) 作者:探索 閱讀:158次

一幅插圖顯示了一個被宇宙氣體塵埃網(wǎng)困住的星系。(圖片來源:uux.cn/Robert Lea(與canva共同創(chuàng)作))
(神秘的何宇地球uux.cn)據(jù)生活科學(xué)(羅伯特·李):就像被困在蜘蛛網(wǎng)里會徹底改變一只蒼蠅的生活一樣,被困在廣闊宇宙網(wǎng)中的網(wǎng)中鎮(zhèn)江模特包夜(電話微信189-4469-7302)提供一二線城市可以真實可靠快速安排90分鐘到達星系也會發(fā)生巨大而不可逆轉(zhuǎn)的變化。
現(xiàn)在,成長堪薩斯大學(xué)的星系科學(xué)家們正致力于更好地了解星系團在穿越不同環(huán)境的宇宙網(wǎng)絡(luò)時形成的機制。
堪薩斯大學(xué)物理學(xué)和天文學(xué)教授格雷戈里·魯?shù)履峥苏陬I(lǐng)導(dǎo)這項工作,何宇包括在計算機模擬中重建宇宙網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)中然后研究星系在網(wǎng)絡(luò)中移動時的成長氣體含量和恒星形成特性。這項工作將使用來自DESI遺產(chǎn)調(diào)查、星系廣域紅外調(diào)查探測器(WISE)和美國國家航空航天局星系演化探測器(GALEX)的何宇鎮(zhèn)江模特包夜(電話微信189-4469-7302)提供一二線城市可以真實可靠快速安排90分鐘到達約14000個星系的圖像;該小組將利用錫耶納的0.7米平面波望遠鏡收集更多的觀測數(shù)據(jù)。
魯?shù)履峥嗽谝环萋暶髦姓f:“這個項目的網(wǎng)中主要目標是理解環(huán)境因素對星系轉(zhuǎn)變的影響。”“在宇宙中,成長星系分布不均勻,星系密度不一。何宇這些星系聚集成由數(shù)百至數(shù)千個星系組成的網(wǎng)中大星系團,以及由數(shù)十至數(shù)百個星系組成的較小星系團。”
魯?shù)履峥酥赋觯窍悼梢猿纱鼗虺扇海蛘咚鼈兛赡芫幼≡谟钪嬷懈铝ⅰ⒚芏雀偷膮^(qū)域,稱為“場”。
盡管之前模擬宇宙網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部星系的研究將星系團和星系群與單獨的星系進行了比較,但他們忽略了連接星系團的氣體、塵埃和恒星的細長絲狀結(jié)構(gòu)。
Rudnick和他的同事將這條宇宙高速公路考慮在內(nèi),專注于星系遇到的絲狀環(huán)境,星系最初是如何被引導(dǎo)成分組和星團的,以及絲狀體如何影響它們的演化。

嵌有氣體和塵埃細絲的星系的計算機模擬截圖。(圖片來源:uux.cn/Yannick Bahé)
魯?shù)履峥苏f:“星系沿著一條路徑進入這些細絲,在發(fā)展成群體和星團之前首次經(jīng)歷了密集的環(huán)境。”“研究細絲中的星系使我們能夠研究星系與致密環(huán)境的最初相遇。“
魯?shù)履峥搜a充說,大多數(shù)進入星系團“城市中心”的星系都是沿著宇宙網(wǎng)絡(luò)“超級高速公路”進入的,少數(shù)星系走“鄉(xiāng)村路線”進入星系團和星系團,而不會與周圍環(huán)境產(chǎn)生太多互動。
魯?shù)履峥苏f:“細絲類似于州際公路,而這些通往密集地區(qū)的少有人走的路線類似于在堪薩斯州的鄉(xiāng)村道路上行駛以進入城市界限。”“星系可以以細絲形式存在,也可以像串珠子一樣成組存在于細絲中。事實上,宇宙中的大多數(shù)星系都存在于群體中。”
該團隊希望,通過這種模擬,有可能深入了解環(huán)境對星系的影響,并解碼星系在最常見的細絲和星系群中的行為。
誕生恒星的被困星系
KU團隊所做工作的一個關(guān)鍵方面是評估宇宙網(wǎng)狀細絲的條件如何影響超密度袋中氣體的處理,科學(xué)家稱之為“重子循環(huán)”。
因為恒星是在過于密集的氣體和塵埃團坍塌時誕生的,重子循環(huán)的中斷可以促進或阻礙恒星的形成,從而增加或減緩星系的增長。
“星系之間的空間含有氣體。事實上,宇宙中的大多數(shù)原子都在這種氣體中,而這種氣體可以吸積到星系上,”魯?shù)履峥苏f。“這種星系間氣體經(jīng)歷了轉(zhuǎn)變?yōu)楹阈堑倪^程,盡管這一過程的效率相對較低,只有一小部分有助于恒星的形成。大部分以大風(fēng)的形式排出。”
其中一些風(fēng)成為從星系吹回太空的外流物,而其他風(fēng)吹物質(zhì)回落到其起源星系,被吸積并最終作為重子循環(huán)的一部分被回收。

昴宿星團:由氣體和塵埃細絲連接的星系的集合。(圖片來源:uux.cn/蓋蒂圖片社)
魯?shù)履峥私忉屨f:“星系可以被概念化為重子處理引擎,從星系間介質(zhì)中吸取氣體,并將其中一部分轉(zhuǎn)化為恒星。”“恒星會變成超新星,產(chǎn)生更重的元素。部分氣體被吹出到太空中,形成銀河噴泉,最終落回銀河系。”
當(dāng)星系遇到宇宙網(wǎng)中的致密環(huán)境時,它們可以通過主動從星系中剝離氣體或剝奪其未來的氣體供應(yīng)來改變其內(nèi)部壓力并擾亂重子循環(huán)。
這導(dǎo)致位于星團中心的銀河系恒星工廠,由于其原始的恒星誕生物質(zhì)被冷卻而緩慢停止。
魯?shù)履峥苏f:“這種破壞影響了星系對氣體的吸收和排出,導(dǎo)致它們恒星形成過程的改變。”“雖然恒星形成可能會暫時增加,但幾乎在所有情況下,最終都會導(dǎo)致恒星形成減少。”
該團隊的模擬有望幫助科學(xué)家更好地理解重子循環(huán),這是Astro2020十年調(diào)查中強調(diào)的未來十年的一個關(guān)鍵科學(xué)主題。
該研究還將包括到2026年對堪薩斯州和新澤西州高中學(xué)生的科學(xué)推廣。這將包括為學(xué)校配備11臺MacBook Pros,以便學(xué)生參與研究項目。
(責(zé)任編輯:熱點)
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