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“宇宙灯笼”可以帮助天文学家理解宇宙的命运

时间:2021-10-22 15:55:17 来源:

该图显示了附近的发射线星系NCG 4038 – 4039。该图像中的粉红色部分显示了由新形成的恒星加热的气体发出的光。美国国家航空航天局(NASA),欧洲航天局(ESA)和哈勃遗产(STScl / AURA)-欧洲航天局/哈勃合作组织。

新的研究为发射线星系提供了更深入的见识,这些星系已在正在进行的和即将进行的多项调查中使用,以帮助我们进一步了解宇宙的组成和命运。

对确定暗物质和暗能量的性质的追求促使科学家采用了宇宙大规模结构的新示踪剂,例如发射线星系。这些星系从新形成的恒星加热的气体中呈现出很强的发射线。

该研究的主要作者,朴次茅斯大学宇宙学与引力研究所的Violeta Gonzalez-Perez博士说:“银河系是宇宙的灯笼,上面显示着宇宙的小片历史,使我们了解到宇宙时空结构的变化。星系中新恒星的强烈形成在其光谱中留下了独特的烙印,从而可以精确确定它们的距离。”

“此外,由于年轻的恒星非常明亮,因此在宇宙时代的后半部可以看到具有强大恒星形成的星系。这是使发射线星系在很长一段时间内成为出色的宇宙学示踪剂的两个特征。”

但是,当前的发射线星系样本很小,并且它们的特性还不太清楚。计算建模是试图了解与这些星系的形成和演化有关的所有过程的唯一方法。

朴茨茅斯大学世界领先的宇宙和万有引力研究所(ICG)的天文学家通过在达勒姆大学(Durham University)的DiRAC(利用先进计算的分布式研究)国家超级计算设施上进行的实验,探索了发射线星系的特征。

计算实验集中在宇宙从物质主导转变为现在的暗能量主导的时期。他们发现大多数放射线星系生活在引力势阱的中心,其质量相当于我们太阳的110亿个。当前星系形成和演化的数值模型还表明,发射线星系以与恒星质量选择的星系不同的方式追踪潜在的引力势。

然后,他们将他们的结果与SDSS-IV / eBOSS调查和暗能量光谱仪(DESI)的预期进行了比较。两项调查均旨在测量暗能量对宇宙膨胀的影响。

冈萨雷斯·佩雷斯博士说:“这种比较将增进我们对星系形成和演化的理解,并使科学家能够从一个更现实的模型中受益,以建立发射线星系的机制。”

明年夏天,SDSS-IV / eBOSS调查有望从这些示踪剂获得第一批宇宙学结果。在未来几年中,暗能量调查仪器(DESI)将扩大这种对辐射线星系的使用,作为宇宙学的示踪剂。DESI将在2019年首次亮相,它将测量3500万个星系的光谱,这是当前SDSS证明的八倍。到2021年,欧几里得将开始收集5000万个源的光谱,仅关注发射线星系。ICG参与了这两项调查。

出版物:V Gonzalez-Perez等人,“ [O II]发射器的宿主暗物质晕在0.5 doi:10.1093 / mnras / stx2807


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