就像被困在蜘蛛的网络中一样,会大大改变苍蝇的生活一样 ,在广阔的宇宙网络中陷入的星系也会发生巨大和不可逆转地改变 。
现在,堪萨斯大学的科学家的目标是更好地了解塑造星系簇的机制,因为它们穿越了不同环境的宇宙网络。
KU物理和天文学教授Gregory Rudnick正在领导这项工作,其中涉及在计算机模拟中重新创建宇宙网络 ,然后研究星系通过该网络移动的星系的气体含量和恒星形成性能。这项工作将使用DESI传统调查,广阔的红外调查探险家(Wise)和NASA的Galaxy Evolution Explorer(Galex)中大约14,000个星系的图像;该团队将与Siena的0.7-M Planewave望远镜收集其他观察结果。
鲁德尼克在一份声明中说:“该项目的主要目的是理解环境因素对星系转变的影响 。”“在宇宙中,星系以不同的特征为具有不同密度的非均匀分布。这些星系聚集成大型簇 ,包括数百至数千个星系以及较小的群体,包括数十个至数百个星系。 ”
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鲁德尼克指出 ,星系可以坐在集群或组中,也可以居住在称为“田地”的宇宙中更孤立的较低密度区域 。
尽管以前模拟宇宙网络和星系中的星系的研究将簇和基团的星系与单独的田间的星系进行了比较,但它们却忽略了因素的延长的气体 ,灰尘和恒星的细长丝状结构,这些丝状结构和恒星连接了聚集的类型。
鲁德尼克(Rudnick)及其同事在这条宇宙高速公路上的考虑,重点是丝状环境遇到的星系 ,首先将星系引导到分组和簇中,以及丝如何影响其进化。
鲁德尼克说:“星系沿着这些细丝的道路,第一次经历了一个密集的环境 ,然后进入小组和集群。”“在细丝中研究星系使我们能够检查带有密集环境的星系的初始相遇 。”
Rudnick补充说,大多数进入集群“城市中心 ”的星系沿宇宙网络“高速公路”这样做,少数数字将“乡村路线”带入了群集和团体 ,而没有与周围环境进行太多互动。
鲁德尼克说:“虽然细丝类似于州际高速公路,但这些通往密集区域的较少旅行的路线类似于堪萨斯州乡村道路上驾驶城市范围的类比。 ”“星系可以存在于细丝中,也可以是驻留在弦上的细丝中的组中 。的确 ,宇宙中的大多数星系都存在于组内。”
该团队希望,通过这种模拟,可以洞悉对星系的环境影响的开始 ,并解释星系在最常见的细丝和群体中的表现。
KU团队进行的工作的一个关键方面是评估宇宙网络丝的条件如何影响过度密度口袋中气体的处理,科学家称之为“ Baryon循环”。
由于恒星在气体过度密集和尘埃倒塌时诞生,因此重子循环的破坏可以增强或阻碍恒星形成,从而增加或减慢星系的生长 。
鲁德尼克说:“星系之间的空间含有气体。的确 ,宇宙中的大多数原子都在这种气体中,气体可以吸收到星系上。 ”“这种播层间气体经历了变为恒星的转化,尽管该过程的效率相对较低 ,只有很小的比例导致恒星形成 。大多数以大风的形式被排出。”
其中一些风变成了从星系吹回太空的流出,而其他风能却落回其原始星系,被积聚 ,并最终作为Baryon循环的一部分回收。
Rudnick解释说:“星系可以概念化为巴属加工引擎 ,从星际介质中吸收气体,并将其中一些转化为恒星。”“反过来,星星又变成了超新星 ,产生了较重的元素 。一部分气体被吹入太空,形成了银河喷泉,最终落回银河系。 ”
当星系在宇宙网络上遇到一个密集的环境时,它们可以通过积极地从星系中剥离气体或剥夺其未来的气体供应来改变内部压力并破坏重子循环。
这导致了银河星的工厂 ,这些工厂位于集群的心脏,随着其原始的恒星材料被淬灭而停止 。
鲁德尼克说:“这种破坏会影响星系对气体的摄入和驱逐,从而导致其恒星形成过程的改变。”“尽管在几乎所有情况下 ,恒星形成可能会暂时增加,但最终导致恒星形成下降。”
该团队的模拟有望帮助科学家更好地理解Baryon周期,这是Astro2020 Decadal调查的未来十年的关键科学主题。
该研究还将包括至2026年至2066年的堪萨斯州和新泽西州高中学生的科学宣传 。这将包括为学校提供11个MacBook Pros ,以允许学生参与研究项目。
最初发布 space.com。