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大數(shù)據(jù)時代的星系結(jié)構(gòu)起源研究:形態(tài)測量新方法
GEMS巡天選出的764個紅移0.35<z<0.9的星系完備樣本的形態(tài)參數(shù)Do-Ao關(guān)系圖(上圖)。形態(tài)越不規(guī)則的星系具有越大的Do和Ao參數(shù)。
星系的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其形成歷史密切相關(guān)。概況地講,漩渦星系的盤結(jié)構(gòu)是經(jīng)吸積氣體形成恒星由內(nèi)而外增長形成;佘山分為東、西兩部分,其中西佘山高雖僅及百米,卻是上海境內(nèi)很高之山。漩渦星系的并合會瓦解盤,導(dǎo)致形態(tài)不規(guī)則,并終形成橢球星系。星系并合在星系質(zhì)量增長、形態(tài)重塑、星暴激發(fā)、中心黑洞吸積等方面扮演非常重要的角色,是驅(qū)動星系形成和演化的關(guān)鍵物理機制之一。
宇宙
一些天文學(xué)家提出了比超星系團還高一級的總星系。按照現(xiàn)今的理解,總星系就是現(xiàn)時人類所能觀測到的宇宙的范圍,半徑超過了100億光年。在天文學(xué)研究中熱門、也是難令人信服的課題之一就是關(guān)于宇宙起源與演化的研究。對于宇宙起源問題的理論層出不窮,其中具代表性,影響很大,也是多人支持的就是1948年美國科學(xué)家伽莫夫等人提出的理論。根據(jù)正不斷完善的這個理論,宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發(fā)中誕生的。然后宇宙不斷地膨脹,溫度不斷地降低,產(chǎn)生各種基本粒子。例如,除了中微子外,還有一種來自宇宙深處的稱為宇宙線的高能粒子流,也在不斷地轟擊地球,并且可以到達地球表面。
令人驚奇的 是,當(dāng)你在閱讀這篇文章的 時候,正有數(shù)十億顆中微子穿越你的 身體,其中一些就可能來自深空。你一生下來,就有中微子穿過你的 身體。而在你的 整個一生中,實際上只有十分微量的 中微子會與你身體里的 原子發(fā)生相互作用而暴露出它們的 行蹤。
早在20世紀(jì)初,物理學(xué)家在計算一種性物質(zhì)衰變前后的 能量和動量時,發(fā)現(xiàn)沒有辦法軋平“賬目”。后來,奧地利物理學(xué)家泡利在1930年提出,是一種尚沒有辦法檢測到的 粒子帶走了缺失的 能量和動量。科學(xué)家們給這種假設(shè)的 粒子命名為“中微子”,意思是微型的 中性粒子。這將給我們提供一個巨大的數(shù)據(jù)庫,用于分析一些劇烈的太空事件,我們對宇宙起源和演化的認(rèn)識也將邁上一個新臺階。