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文：娟娟 在本专栏的《寻找下落不明的暗物质，以及谜一样的暗能量》一文中，我们提到了上世纪80年代末，哈佛-史密森天体物理中心发现了星系巨墙（The Great Wall）。在巨墙处，星系团和超星系团汇聚成一条延伸十多亿光年的线，这是宇宙中最大的已知架构，一种星系链。巨墙间平均距离4亿光年，其间没有星系，被称为〝空洞〞（void）。2000年后，科学家们又开展了红移巡天、数字巡天等项目，为研究宇宙的大尺度结构提供了重要资料。 在这样的观测基础上，科学家们认为，从大尺度来看，宇宙就像一个网状物，由众多星系、暗物质和气体（可以形成恒星）构成庞大“宇宙网（cosmic web）。并且他们认为，暗物质的引力作用支配了这张宇宙网的形成——由“普通的重子形成的物质落入暗物质晕（dark matter halo），经年累月，形成星系。 宇宙网，由大量稠密的星系团以长丝（filament）线型结构相互交织而组成，这些宇宙“长丝（filament）形成宇宙网的主干，承载了宇宙大部分的质量，并是恒星形成的主要场所。  > 图片：宇宙网的计算机模拟图。 显示出了宇宙的长丝连接结构。 来源：www. 虽然有充分证据表明环境塑造和指导星系的演化，但依然不清楚的是，从更大的宇宙网内来看，星系到底是怎样运转的（behave）。 加州理工学院与加州大学河滨分校的天文学家们联合协作，对宇宙不同时期形成的“长丝内的星系性质，进行了广泛的研究。 2月28日，研究形成的论文在《天体物理学杂志（The Astrophysical Journal）》上发表，题目是《Cosmic Web of Galaxies in the COSMOS Field: Public Catalog and Different Quenching for Centrals and Satellites》。 天文学家们使用了宇宙场（COSMOS field）中的4000个星系作为样本——宇宙场是一片大而连续的天空，拥有足够深的数据来观察非常遥远的星系，对其中的个别星系有着非常精确的距离测量。宇宙场所覆盖的巨大区域允许人们在宇宙网内采样不同密度的体积。  图片：此图像以十分之一的分辨率显示完整的宇宙场天空。 来源：https://www./images/heic0701g/ 科学家们开发了特别的技术来识别宇宙的大尺度结构，他们对宇宙网的组成部分进行了划分：团（clusters）、长丝（filaments）和稀疏区（sparse regions）；然后，星系被划分为两类，一类星系属于当地环境的核心（central to their local environment，中央星系，是引力的中心区），一类星系则属于在宿主环境中漫游（roam around in their host environments，又被称为卫星星系satellites）。 “这项研究的特别之处在于，观察的数千星系位于不同的宇宙长丝中，跨越了宇宙年龄的一个重要部分，Behnam Darvish说，他是加州理工的博士后研究员，并且是该论文的第一作者，“当我们考虑遥远的宇宙时，我们向回看，当时的宇宙网和长丝比现在的更加年轻，并未完全演化，因此，我们可以研究宇宙的大尺度结构和与之有联系的星系间的联合演化过程。 研究人员测量了位于不同环境的星系中的恒星形成活动。  图片：恒星形成图 来源：http://www./pr/2012/clumpcores/Clump-core_med.jpg “令人安慰的是，我们发现，恒星形成活动的平均水平，从宇宙网中的稀疏区（sparse regions）到密度适中的长丝（filaments），再到密度很大的团（clusters），呈现下降的趋势，加州大学河滨分校物理和天文学系教授 Bahram Mobasher说，“然而，令人惊讶的发现是，对于卫星星系（satellite galaxies）来说，这种下降呈现特别急剧的趋势。 他强调，“据此，可以得到的一个不可避免的结论是，在过去的50亿年中，大多数卫星星系比较快地停止了恒星形成活动，而对中央星系（central galaxies）来说，这样的过程要缓慢的多。 那么，如何理解卫星星系如此快速地停止了恒星形成活动呢？天文学家们给出的解释是冲压力剥离（ram-pressure stripping），即，当一个星系在比其自身密度更大的环境中运行时，星系内的恒星形成气体就会丢失。 “与中央星系相比，由于卫星星系的质量相对较小，进而产生的引力拉力也较小，因而导致了更有效的气体流失，于是，相对于更大质量的中央星系，卫星星系的恒星形成呈现减慢趋势。加州理工学院天文学教授Chris Martin如是说。 此项研究仅仅是未来更大容量和更深入调查的先行一步，未来的研究将会观测宇宙中更加黯淡、更加年轻的星系。研究由美国宇航局资助。 部分内容编译自：https://www./releases/2017/03/170306144607.htm 论文访问地址：https:///abs/1611.05451 转载请注明作者和出处，谢谢合作！ 欢迎关注“一心的未来世界！ 一起探索宇宙吧！ |
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