星系是如何进化的宇宙网才是关键

北京时间11月25日消息据科学日报报导，银河系的星系是如何构成的，它们是如何进化的？星系是不是会遭到周围环境的影响？由美国加州大学河滨分校的天文学家带领的1支国际研究小组解答了这些疑问。

研究人员强调了“宇宙网”——一种由星系组成的类似网的大型结构——在遥远宇宙里，也即大约在宇宙大爆炸后几十亿年，星系进化中所起的作用。在这项发表在期刊《天体物理学》的研究里，科学家们的观测结果显示宇宙网里类似线状物的“细丝”在星系进化中起着非常重要的作用。

宇宙网里类似线状物的“细丝”在星系进化中起着非常重要的作用。

“我们认为主要由暗物质组成的宇宙网构成于宇宙初期历史，在原始宇宙里它只是小型的初始波动，” 带领进行这项研究的文章第一作者、美国加州大学河滨分校物理和天文学学院的博士研究生贝南·达尔维希（Behnam Darvish）这样说道。“从原则上来讲，这样的‘骨骼’宇宙一定在星系构成和进化中起着一定的作用，但在此之前都很难研究和理解它。”

宇宙里星系和物资的散布并不是随机的。即便是现在，星系也是以类似巨大网络，也即宇宙网的情势公道组织。这个宇宙网具有由星系群和团组成的密集区域，也有不包括星系的稀疏地区，还有连接太高密度区域之间的细丝。“这些细丝就像桥梁，连接着宇宙网里的密集区域，” 达尔维希解释道。“想象一下由细线编织成的网。”

在天文学里，位于较为稀疏区域的星系活跃构成恒星的可能性要更高，就像银河系一样，而在那些更加密集区域里恒星构成的速率要低很多。“但是在这项研究之前，中间环境和尤其是细丝和宇宙网在初期宇宙里所起的作用都是未解之谜。”研究合作作者、达尔维希的导师、美国加州大学河滨分校的物理学和天文学教授巴赫拉姆·莫巴舍尔(Bahram Mobasher)这样说道。

研究人员的这项研究得益于两项巨大宇宙调查（COSMOS 和HiZELS）里所揭露的宇宙网络里的一大片区域。科学家们还利用了几架大型望远镜，包括哈勃太空望远镜、甚大望远镜、英国红外线望远镜(UKIRT)和日本的昴星望远镜(Subaru)里的数据。随后他们运用了一项新的计算方法来鉴别细丝，后者进一步帮助它们研究宇宙网的作用。

研究人员发现位于宇宙网/细丝里的星系活跃构成恒星的几率要更高。换句话说，在遥远的宇宙，星系的进化仿佛在细丝环境里被加速。“很有可能这些细丝‘预处理’了星系，加速了它们的进化并同时促使它们聚集构成星系群，在星系群的密集环境里这些星系被完全‘处理’，终究极可能成为死亡星系。” 达尔维希表示。“我们的结果还显示这样的增强/加速极可能是因细丝里星系间的相互作用而至。”

由于量化宇宙网所触及的复杂性，天文学家常常将宇宙网的研究局限于数值摹拟和对本地宇宙的观测。但是，在这项最新研究里，研究人员将他们的研究对象关注于遥远宇宙——也就是宇宙大约是现在年龄1半时的情形。

“我们非常惊讶的发现细丝居然在星系构成和进化中起着如此至关重要的作用。” 莫巴舍尔说道。“在那里星系构成被增强了。细丝极可能增加了星系之间引力相互作用的几率，这又致使了恒星构成的增强。在本地宇宙存在证据表明细丝里的这1进程现在仍在延续产生。”

研究小组计划接下来将这项研究拓展到宇宙历史的其它时期以研究在全部宇宙时间范围内，宇宙网/细丝在星系构成和进化中所起的作用。“这只是理解星系作为整体是如何构成和进化谜题的最基本的一部分。”

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