赫尔辛基大学研究人员解决宇宙难题

为什么巨大的超星系平面只充满一种类型的星系?这个古老的宇宙难题现在可能已经解决了。

我们自己的银河系是一个更大的结构的一部分，即本地超星系团结构，其中包含几个巨大的星系团和数千个单独的星系。由于它的形状像煎饼，直径近十亿光年，因此也被称为超级银河位面。

宇宙中的大多数星系属于两类之一：第一类是椭圆星系，主要由老恒星组成，通常包含质量极大的中心黑洞;第二类是活跃的恒星形成盘状星系，具有类似于银河系的螺旋状结构。方法。这两种类型的星系也在本超星系团中被发现，但是虽然超星系平面上充满了明亮的椭圆星系，但明亮的盘状星系却明显缺失。

宇宙异常挑战宇宙学的标准模型

本地宇宙中这种奇特的星系分离现象自 20 世纪 60 年代以来就为人所知，在著名宇宙学家、2019 年诺贝尔奖获得者吉姆·皮布尔斯 (Jim Peebles) 最近编制的“宇宙异常”清单中占据了显着位置。

现在，由赫尔辛基大学天体物理学家蒂尔·萨瓦拉和彼得·约翰逊领导的国际团队似乎找到了解释。在《自然天文学》上发表的一篇文章中，他们展示了椭圆星系和盘星系的不同分布是如何由于超星系平面内外的不同环境而自然产生的。

“在超星系平面上发现的密集星系团中，星系经历频繁的相互作用和合并，从而导致椭圆形的形成和超大质量黑洞的生长。相比之下，远离平面，星系可以相对隔离地演化，这有助于它们保留螺旋结构”，蒂尔·萨瓦拉说。

在他们的工作中，该团队利用了 SIBELIUS(超越本地宇宙的模拟)模拟，该模拟跟踪了宇宙从早期宇宙到现在 138 亿年的演化。它在英国的超级计算机和芬兰 CSC 的 Mahti 超级计算机上运行。

虽然大多数类似的模拟都考虑宇宙的随机斑块，无法直接与观测结果进行比较，但西贝柳斯模拟的目的是精确再现观测到的结构，包括局部超星系团。最终的模拟结果与观测结果非常一致。

“去年 12 月，我偶然受邀参加一个纪念吉姆·皮布尔斯 (Jim Peebles) 的研讨会，他在演讲中提出了这个问题。我意识到我们已经完成了可能包含答案的模拟”，Till Sawala 评论道。“我们的研究表明，已知的星系演化机制也适用于这种独特的宇宙环境”。

在物理系旁边，赫尔辛基大学库姆普拉校区有一座大型雕像，展示了本超星系团中星系的分布。该研究由英国宇宙学家卡洛斯·弗伦克 (Carlos Frenk)于 20 年前创立，他也是这项新研究的合著者之一。“本地超星系团中星系的分布确实非常引人注目”，弗伦克在谈到新结果时说道。“但这并不是异常：我们的结果表明，我们的暗物质标准模型可以产生宇宙中最显着的结构”。

标签：

版权声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！