像銀河系這樣的螺旋星系為何如此罕見?

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【大紀元2023年11月30日訊】(大紀元記者陳俊村報導)宇宙中的星系有很多種類型和尺寸。我們的銀河系是個擁有旋臂結構的螺旋星系,但這種星系在銀河系的鄰近區域卻很罕見。對於這個多年未解的謎團,天文學家最近找到了可能的答案。

英國杜倫大學(Durham University)在新聞稿中指出,銀河系嵌入在超星系平面(Supergalactic Plane)裡,而超星系平面是個巨大的扁平結構,橫跨大約10億光年的距離。它擁有幾個星系團和幾千個星系。

儘管該平面充滿明亮的橢圓星系,但帶有旋臂的螺旋星系卻明顯地稀少。自上個世紀60年代起,天文學家就知道星系分布不均的這種情況,而且一直想了解原因。

為了探求可能的原因,由杜倫大學和芬蘭赫爾辛基大學(University of Helsinki)的研究人員所組成的國際研究團隊,使用超級電腦來模擬宇宙在過去138億年來從誕生到現在的演化過程,其模擬結果與望遠鏡的觀測結果吻合。

此模擬結果披露了星系形成的細節,例如螺旋星系如何經由星系之間的碰撞而變成橢圓星系。它也展示了宇宙的標準模型能重現宇宙中最引人注目的結構,其中包括銀河系所在的超星系平面。

這是NGC 3610橢圓星系。(NASA)

研究人員表示,橢圓和螺旋星系分布不均是自然發生的,因為超星系平面內外的環境不同。

在超星系平面內的稠密星系團中,星系與星系之間經歷了頻繁的互動和合併。這使得螺旋星系變成了橢圓星系,也就是沒有明顯內部結構和旋臂的橢圓形光滑星系。

相較之下,遠離該平面的星系沒有經歷頻繁的互動和合併,螺旋星系能獨自演化,這有助於它們保持原有的螺旋結構。

這項研究的報告撰寫人之一、杜倫大學教授弗倫克(Carlos Frenk)說:「超星系平面內的星系分布確實引人注目。」這很罕見,但並非完全異常。

本次研究的電腦模擬分別在英國和芬蘭的超級電腦上執行。歐盟旗下的歐洲研究委員會(European Research Council)、芬蘭科學院(Academy of Finland)和英國科學與科技設施委員會(UK Science and Technology Facilities Council)贊助了這項研究。

上述研究成果發表於《自然-天文學》(Nature Astronomy)期刊上。

責任編輯:葉紫微#

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