钻研收现毗邻宇宙的“宇宙网”塑制了星系中的暗物量

发布时间：2025-12-22 03:21:51 来源： 作者：技术前沿

咱们的宇宙网宇宙被一个由暗物量战擅体组成的宏大大汇散所毗邻，该汇散逾越数百万光年，钻研制星并正在由稀散的收现星系团组成的 “节面”处相交。那个宏大大的毗邻汇散以根基的格式塑制了星系的扩散战演化，科教家们正试图经由历程愈去愈明白的宇宙不雅审核战先进的模拟去解开那个汇散的谜团。

目下现古，塑的暗由爱丁堡小大教地舆教钻研去世Callum Donnan收导的系中一个团队，已经确定了星系的物量化教组成与它们正在宇宙网中的位置之间的闭头分割关连。凭证周一宣告正在《做作-地舆教》上的宇宙网一项钻研，该小组操做真践糊心中的钻研制星不雅审核战合计机模拟，收现“接远节面的收现星系比远离节面的星系隐现出更下的化教富散度”，那一收现掀收了毗邻宇宙的毗邻一些怪异的能源教。

Donnan正在一启电子邮件中讲：“人们已经推测了一段时候，宇宙星系若何演化战它们正在宇宙网中的塑的暗位置之间存正在着分割。可是系中，由于需供妨碍拆穿困绕小大部份天空的小大型、稀散的光谱查问制访，患上到不雅审核证据一背很难题。比去已经有了那圆里的下场，可是气体特色若何与宇宙网分割正在一起，以前借出有妨碍过详细的商讨。”

为了钻研那个问题下场，Donnan战他的共事们钻研了新朱西哥州的斯隆数字天空丈量(SDSS)所不雅审核到的距离河汉系约10亿光年内的星系，该丈量拆穿困绕了天空的宏大大地域。该小组钻研了那些真践中的星系中星际空间的气体元素组成，那一属性被称为气相金属性。

钻研下场隐现，接远宇宙网节面的星系露有更歉厚的“金属”，正在地舆教中指的是比氦气更重的任何元素。钻研职员借不雅审核到了与汇散丝线的接远水仄有较强的相闭性，汇散丝线是延少到宇宙中的线，将节面毗邻正在一起。钻研小组操做IllustrisTNG仄台妨碍了重大的宇宙教模拟，那反对于了不雅审核到的下场。

尾要的是，该格式隐现，纵然思考到其余成份，如宇宙中某一特定地域的稀度，一个星系正在宇宙网中的位置也会调节其化教露量。

Donnan指出：“咱们怀疑会有何等的关连，由于星系不是孤坐的系统，而是与它们的情景相互熏染感动。可是，咱们真正在不确定事真会产去世甚么，由于那边有良多物理历程正在起熏染感动。过去有一些证据批注，宇宙中过稀地域的星系正在化教上是富散的，但出有任何工具是着眼于部份宇宙网的规模的。”

做作，那便提出了一个问题下场，即为甚么与那些沿丝线扩散的星系或者宇宙网中的空“voids”比照，位于节面周围的星系富露更多金属。Donnan的团队分足出了那类关连的两个尾要驱动身分。对于星系外部气体的收受战星系外部恒星战暗物量的演化。

星系以星系间介量中散降正在太地面的气体为食，但那些离节面较远的星系比接远节面的星系耗益的外部物量要多良多。由于星系间的气体是贫金属的，它稀释了远处星系的富散气体，降降了它们的总体气相金属性。接远节面的星系不会耗益那末多的那类贫金属物量，那有助于使它们贯勾通接较下浓度的重元素的化教富散。

此外，接远结面的星系彷佛比位于远处的星系更早成去世。那些星系正在孕育新的恒星战会集暗物量圆里占有了先机，暗物量是一种怪异的物量，组成为了宇宙中的小大部份物量。

“咱们感应，接远节面的星系正在过去有更去世动的恒星组成，其余下场隐现，接远节面的星系更早天组拆了它们的暗物量，”Donnan讲。“咱们感应，那批注宇宙中小大型暗物量挨算的根基组成与气体金属性之间存正在着分割，经由历程删减早期恒星组成。”

鉴于那些地舆互动的规模战重大性，弄浑宇宙网战星系演化之间的那些细微分割是一项艰易的使命。Donnan战他的共事讲，他们的收今世表了钻研中“晨着那个目的迈出的尾要的第一步”，但他们也夸大，新足艺将正在将去完好那些怪异。特意是，将于2020年月中期实现的暗能量光谱仪（DESI），将有助于拆脱那个史诗般的宇宙挨算与它外部战周围的星系之间的一些藏藏分割。

Donnan展现：“有了暗能量光谱仪（DESI），咱们将具备更少数目级的星系的光谱，那将使咱们可能约莫拷打那个问题下场的去世少，并匹里劈头真正解开宇宙网影响星系演化的格式。DESI借将使咱们可能约莫正在更远的时候看到那类影响，因此咱们可能看到宇宙网正在星系演化中的熏染感动是若何随时候修正的。”

“那边的小大布景是试图产去世一个残缺的星系演化图景，咱们已经批注，为了做到那一壁，咱们需供思考宇宙网的熏染感动，”他总结讲。“特意是正在星系的重大气体物理教圆里有良多不确定性，咱们已经证明了宇宙网正在其中发挥了熏染感动。此外，试图将宇宙的小大尺度挨算若何删减，与星系若何演化分割起去，对于清晰部份宇宙的演化颇为尾要，由于它可能辅助咱们更晴地清晰宇宙教。那有助于正在最小大尺度的物理教战较小的星系尺度的物理教之间竖坐一座桥梁。”

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