计算机模型帮助解释为什么磁盘星系最终看起来相似

作者:庆夷

<p>爱荷华州立大学的柯蒂斯·斯特鲁克和IBM的布鲁斯·埃尔默格林正在研究星系如何从左边的块状例子演变为右边的光滑例子</p><p>斯隆数字巡天的图像</p><p>在一项新发表的研究中,研究人员详细介绍了他们如何开发和使用模拟星系演化的计算机模型,以帮助解释为什么所有圆盘星系最终看起来都一样</p><p>艾姆斯,爱荷华州 - 它发生在各种平坦的盘状星系中 - 无论它们是大的,小的,孤立的还是拥挤的</p><p>它们都是从它们不规则的,丛生的外观中生长出来的,它们的老式星星呈现出相同的光滑外观,可以预见地从明亮的中心褪色到昏暗的边缘</p><p>或者,正如爱荷华州立大学天文学家柯蒂斯·斯特鲁克(Curtis Struck)在一份研究摘要中所写的那样:“在星系盘中,童年时期的伤痕和青春期的瑕疵都随着时间流逝而消失</p><p>”但这又是如何发生的呢</p><p>研究星系演化的物理学和天文学教授Struck写了2011年的书“Galaxy Collisions”,他说过一些解释已被提出,但大多数解释只涉及某些类型的星系</p><p>对于类似圆盘星系的亮度几乎普遍和指数的衰落,没有一个解释</p><p>为了找到解释,纽约Yorktown Heights的IBM Thomas J. Watson研究中心的研究科学家Struck和Bruce Elmegreen建立了模拟星系演化的计算机模型</p><p>而且他们认为他们在年轻星系的不规则,丛生结构的引力中找到了一个基本答案</p><p>他们在The Astrophysical Journal Letters在线发表的一篇论文“Stellar Scattering的指数星系盘”中报道了他们的发现</p><p> Struck和Elmegreen的论文基于最简单的星系模型,该模型仍包含所有必要成分:剃刀薄盘和受巨大团块重力影响的轨道恒星</p><p> “我们专注于团队,”Struck说</p><p> “我们认为年轻星系盘的结块可能是它自己的擦除和平滑的通用亮度轮廓的原因</p><p>”Struck说,模型显示情况就是这样</p><p>这些星际气体和新星团的重力改变了附近恒星的轨道</p><p>在某些情况下,变化是显着的,散射星远离其原始和近圆形轨道</p><p>随着时间的推移,从圆形轨道到略微椭圆形轨道的散射会产生从星系中心到其边缘的平滑亮度</p><p>我们谈论了很多时间:“这个过程需要几亿年到几十亿年,”Struck说</p><p>这些发现是否与来自哈勃太空望远镜和大型地基望远镜的数据相匹配,这些工具可以让天文学家在年轻和结块的结构中看到遥远的星系</p><p> “是的,它们确实适合观察到的数据,”Struck说</p><p> Struck还表示还有更多的工作要做,以解释老盘星系平滑,稳定淡化的神秘面纱</p><p> Struck和Elmegreen将逐渐为他们的模型添加更多的物理过程,以了解其他复杂性如何影响他们发现的星散射基本过程</p><p>即便如此,Struck表示目前的模型已经为旧盘星系的普遍出现提供了一个很好的解释</p><p> “如果存在一些干扰,在银河系中有一些团块,”他说,“你最终会得到这种光滑的轮廓</p><p>”出版物:Bruce G. Elmegreen和Curtis Struck,“Stellar Scattering的指数星系盘”,2013年,ApJ,775 ,L35; doi:10.1088 / 2041-8205 / 775/2 / L35 PDF研究复制:Stellar散射中的指数星系盘来源:爱荷华州立大学图片:....