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探索星系群和星系团及其在宇宙网中最亮的星系

2024-02-28 10:04:57  来源:激光网原创    

激光网2月28日消息,天文学家普遍认为,星系群和星系团的区别主要在于它们所包含的星系数量——星系群中的星系较少,星系团中的星系较多。在Maret Einasto的带领下,塔尔图大学塔尔图天文台的天文学家决定对此进行调查,并发现了群体和星团之间的更多差异。

宇宙的结构可以被描述为一个巨大的网络,一个宇宙网,由单个星系和一小群星系组成的链连接着丰富的星系群和星系团,可以包含数千个星系。在星系系统之间,存在着巨大的空隙,几乎没有可见物质。反过来,星系群和星系团可以形成更大的系统,称为超星系团。

在他们的研究中,塔尔图天文学家使用了星系群、它们最亮的星系及其周围环境的数据。目的是将这些数据结合起来,看看它是否能提供关于不同规模群体的可能分类的新信息。

研究表明,星系群和星系团可以分为两类,具有完全不同的性质。影响星系群和星系团中主要星系形成和演化的物理过程在富群和贫群中有所不同。

在这项工作中,研究人员以两种不同的方式描述了这些群体的环境。首先,他们用一般密度场来描述宇宙网,超星系团是最大的高密度区域,空洞是低密度区域。其次,他们计算了每个星系群与最近灯丝轴的距离。此距离显示该组是否在细丝中,是否靠近或远离细丝。

研究人员将星系群的主要星系分为没有活跃恒星形成的星系和目前恒星形成活跃的星系。然而,他们还在这些星系的主要星系中发现了红星形成星系。

比较不同光度的主要星系群的性质,发现群分为两大类——高光度群和星系团,其中几乎所有的主要星系都是非恒星形成的红色星系和低光度差的星系,它们除了没有活跃恒星形成的星系外,可能还有蓝色或红色恒星形成星系作为主要星系。

组和簇之间的差异不仅限于光度,每个样品都可以根据一个特征分为两个。此外,还发现高光度星系群和星系团都位于高密度区域的细丝中。

所有最明亮和最丰富的星团都位于超星系团的细丝中。相比之下,低光度星系群和单个星系在宇宙网中随处可见,包括低密度区域——在空隙中,位于稀疏的细丝中,甚至离细丝很远。有趣的是,在超星系团中,成员数量相同的贫星系群的光度远高于超星系团外。

该研究表明,具有不再形成恒星的主要星系的丰富星系群的动力学特性也与具有活跃恒星形成的主要星系群的动力学特性也不同。在前者中,主星系大多位于星系群或星系团中心,而恒星形成的主星系可能离星系群中心很远。

天文学家发现,主星系的恒星速度色散与群速度色散之间的关系,从以前的研究中得知,在非常丰富的星系团的情况下并不成立,特别是在具有非恒星形成主星系的星系团中。

描述宇宙结构的性质以及它们如何形成和演化是宇宙学的基本任务之一。这些结果扩展了我们对星系群和星系团及其主要星系在宇宙网中的形成和演化的理解。

丰富的星系团只能在物质总密度足够高且恒星形成所需的大量气体的区域形成。在此类区域中,丰富的集群可以由其他组和集群加入。在低密度地区,只能形成相当贫穷的群体,这些群体相距很远,因此很少合并。

研究结果还表明,影响群和团中主要星系形成和演化的物理过程在富群和贫群中是不同的。单个星系和小星系中主星系的演化主要受其暗物质晕内部和周围过程的影响;其他星系和更遥远的环境的影响主要在丰富的星系团中很重要。

该研究还强调了星系超星系团作为星系和星系系统形成和演化的独特环境的重要性。

在研究星系和星系群时,工作组的下一步将使用新的观测数据,包括非常微弱的星系的数据。塔尔图天文台参与了许多这样的观测计划。

该论文发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

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