淬灭超弥散星系的形成及其在宇宙中的位置

财经 来源:东方网   阅读量:8800    2021-10-01 15:45

矮星系是一种质量微小,光度暗弱的星系我们所在的银河系有2000亿到4000亿颗恒星,而矮星系的恒星数量只有一亿到数十亿

矮星系中有一种超弥散星系超弥散星系的恒星非常分散,虽然它的恒星数量比银河系小10到100倍,但其大小与银河系相似其恒星如此分散,以至于其表面亮度极低,是已知表面亮度最低的星系目前,已知的大多数超弥散星系都隐藏在更大,更明亮的星系团中

最近几天,研究者利用模拟探测了淬灭的超弥散星系淬灭是指已经停止了恒星形成结果发现,淬灭的超弥散星系并不在星系团中,而是孤立地位于宇宙中安静,几乎是空的区域这种孤立与此前关于猝灭超弥散星系形成的预测背道而驰

淬灭超弥散星系的形成及其在宇宙中的位置

淬灭超弥散星系较为罕见此前,天文学家预测,位于星团内的超弥散星系应该是淬灭的理由是这些超弥散星系可能被其他星系包围,其他星系基本上会擦去超弥散星系扩散的气体,从而使其停止恒星的产生因此,该位置的超弥散星系应该主要由年老的恒星组成,呈现红色

而位于星团之外的太空中的超弥散星系,由于没有其他星系的气体来淬灭它们,这种超弥散星系将继续大量生产恒星因此,预计其富含新恒星,呈现蓝色

为此,研究人员使用详细的模拟来了解矮星系的演化过程此项研究中,他们首先使用TNG50来看是否能在星系团外发现猝灭的超弥散星系

Benavides表示,他们在模拟数据公开前的特许访问权为此项研究工作提供了很大优势,他们还使用了超级计算机来读取处理数据。

他们的模拟从一个宽约1.5亿光年的早期宇宙立方体开始,一直延续到现在然后,他们在模拟中专门搜索星团之外的超弥散星系,发现它们大部分是蓝色的,正如预期不过,模拟中有大约25%的超弥散星系为红色的——淬灭的,这一数字令人惊讶在实际观察中,这一百分比要小得多

研究人员对这些红色的淬灭超弥散星系再进行模拟,发现淬灭超弥散星系很可能曾经以异常高的角动量聚集在暗物质晕中——就像棉花糖机一样,这种极端环境可能已经产生了异常伸展的,超弥散的星系。

就像大多数超弥散星系一样,这些超弥散星系随后在星系团内演化但是星系团内部的相互作用很可能将其抛到了一个更宽的,回力镖似的椭圆轨道——backsplash轨道的空隙中在这个过程中,超弥散星系的恒星云被剥离,无法产生新的恒星——它们被淬灭,并呈现红色

Sales表示,淬灭超弥散星系的轨道与太阳系中的彗星轨道相似有些彗星离开了又绕回来,有的彗星可能过来一次,然后再也不会回来了对于‘淬灭’超弥散星系而言,由于它处在椭圆轨道,它们没有时间回来,甚至延续至宇宙年龄尺度

了解超弥散星系对人类的意义是什么我们对宇宙的大部分知识都基于‘含宇宙学常数的冷暗物质’的范式,该范式中,我们有一个相当结构化的星系形成模型从这个意义上说,由于这些超弥散星系的起源仍不清楚,在这种情况下造成了许多问题Benavides表示,因此,在含宇宙学常数的冷暗物质模型内理清线索,并对其形成过程进行回答是世界各地不同科学团体所追求的挑战这甚至开辟提出新模型的可能性,于科学有利

研究人员表示,此项研究结果为天文学家在宇宙的空隙中寻找这种矮星系提供了蓝图。

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