美国宇航局在银河系演变中发现了令人惊讶的趋势

admin 2018-05-18

一项新发表的研究表明,在宇宙的大部分恒星形成停止之后,附近的磁盘星系出乎意料地达到了目前的状态 /

对夏威夷凯克望远镜和美国宇航局哈勃太空望远镜观测到的数百个星系进行的全面研究揭示了一个意外的变化模式,可以追溯到80亿年,也就是宇宙年龄的一半以上。

Keck和Hubble望远镜观察到的544个恒星形成星系的研究表明,像我们自己的银河系这样的盘状星系在宇宙大部分恒星形成停止后很久就出乎意料地达到了它们目前的状态。在过去的八十亿年里,星系失去混沌运动,并且随着它们发展到稳定的盘状星系而旋转得更快。此视频中的关闭时间流逝是Rochner Films版权所有2012。 /

美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家苏珊卡辛说:“天文学家认为,附近宇宙中的磁盘星系已经在大约80亿年前达到了目前的状态,而且自此以后几乎没有进一步的发展。首席研究员。 “我们观察到的趋势反而显示出相反的情况,即星系在这段时间内正在稳步改变。”

今天,恒星形成的星系采用有序的盘状系统,如仙女座星系或银河系,其中旋转主导着其他内部运动。研究中最遥远的蓝色星系倾向于非常不同,表现出多方向混乱的运动。随着混乱的运动消散和旋转速度的增加,正在向更大的组织方向稳步前进。这些星系正在逐渐沉淀成性能良好的磁盘。

蓝色星系 - 它们的颜色表明星星正在它们内部形成 - 显示出更少的杂乱无章的运动和更快的旋转速度,它们被观察到的更接近现在。这种趋势适用于所有群众的星系,但最庞大的系统总是显示最高级别的组织。

研究人员说,他们研究的遥远的蓝色星系是逐渐转化为像我们自己的银河系一样的旋转盘星系

共同作者,图森亚利桑那大学天文学家本杰明韦纳说:“以前的研究去除了看起来不像今天宇宙中常见的有序旋转圆盘的星系。 “通过忽略它们,这些研究只检查了远处宇宙中那些行为良好并认为星系没有改变的稀有星系。”

研究人员并没有将其样本限制在特定的星系类型,而是研究了所有具有足够亮度的发射线用于确定内部运动的星系。发射线是银河系内气体特征辐射的离散波长。当一个星系的光被分离成它的组分颜色时,它们就会显现出来。这些发射线还包含有关星系内部运动和距离的信息。

这个宇宙学模拟是在宇宙大爆炸发生后不久,在大约135亿年之后开发出一个单一的磁盘星系。颜色表示旧星星(红色),年轻星星(白色和亮蓝色)和气体密度分布(淡蓝色);这个观点是30万光年。仿真运行在加利福尼亚Moffett Field的NASA艾姆斯研究中心的Pleiades超级计算机上,需要大约100万个CPU时间。它假设一个由暗能量和暗物质支配的宇宙。信用:F. Governato和T. Quinn(华盛顿大学),A. Brooks(威斯康星大学麦迪逊分校)和J. Wadsley(麦克马斯特大学)。 /

该团队研究了来自深外星系进化探测2(DEEP2)红移测量的544个蓝色星系样本,该项目在夏威夷的W. M. Keck天文台使用哈勃望远镜和双10米望远镜。距离我们的星系质量约0.3%到100%,星系的恒星质量在20亿到80亿光年之间。

描述这些发现的论文发表在The Astrophysical Journal上。

银河系必须经历与DEEP2样本中的星系一样的粗略和颠簸的演变,并且随着太阳和太阳系逐渐进入其目前的状态系统正在形成中......

在过去的80亿年间,大小星系之间的合并数量急剧下降。因此,恒星形成的总体速率和与恒星形成相关的超新星爆炸的破坏。科学家们推测,这些因素可能会在创造他们观察到的进化趋势时发挥作用。

现在天文学家看到了这种模式,他们可以调整星系演化的计算机模拟,直到这些模型能够复制观察到的趋势。这将引导科学家们对最负责任的物理过程进行指导。

DEEP2调查由加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的Lick Observatory与加州大学伯克利分校,夏威夷大学马诺分校,马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学,芝加哥大学和加利福尼亚大学合作开展。技术在帕萨迪纳。

哈勃太空望远镜是美国宇航局和欧洲航天局之间的国际合作项目。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理望远镜。在马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)开展哈勃科学行动。 STScI由华盛顿天文学研究院大学协会运营。

来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心弗朗西斯雷迪;美国航天局

图片:美国国家航空航天局的戈达德太空飞行中心


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