一個(gè)星系是如何旋轉(zhuǎn)、成長(zhǎng)、聚集、消亡的？澳大利亞科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)7年的大型天文學(xué)研究項(xiàng)目，通過對(duì)其間收集到的數(shù)據(jù)的分析，揭示了星系演化背后的復(fù)雜機(jī)制。

該項(xiàng)目由澳大利亞ARC全天體物理學(xué)卓越中心（ASTRO 3D）監(jiān)管，利用成束的光導(dǎo)纖維捕捉和分析每個(gè)星系多個(gè)點(diǎn)的色帶或光譜，使用澳大利亞英澳望遠(yuǎn)鏡（AAT）的悉尼—AAO多對(duì)象積分場(chǎng)光譜儀（SAMI），科學(xué)家單次可觀測(cè)13個(gè)星系，累計(jì)觀測(cè)了3068個(gè)星系。

這些研究結(jié)果將有助于世界各地的天文學(xué)家探索這些星系如何相互作用，以及它們是如何隨時(shí)間成長(zhǎng)、加速或減速的。

宇宙中沒有兩個(gè)星系是一樣的，盡管都依靠超大質(zhì)量黑洞提供動(dòng)力，但它們有著不同的突起、光環(huán)、圓盤和圓環(huán)。它們中的一些在形成新一代恒星，而另一些已經(jīng)沉寂了數(shù)十億年。

“SAMI讓我們看到了星系的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，結(jié)果令人驚訝。”來自ASTRO 3D和悉尼大學(xué)的教授Scott Croom說，“SAMI調(diào)查規(guī)模如此之大，讓我們既能識(shí)別星系間的相似之處，又能識(shí)別不同之處，從而更深入地了解影響星系漫長(zhǎng)壽命的各種力量。”

這項(xiàng)始于2013年的調(diào)查，是數(shù)十篇天文學(xué)論文的基礎(chǔ)。其中一篇描述研究最終數(shù)據(jù)（首次囊括了星系團(tuán)內(nèi)888個(gè)星系的細(xì)節(jié)）的論文，近日發(fā)表于預(yù)印本服務(wù)器arxiv和《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》。

“星系的性質(zhì)既取決于它們的質(zhì)量，又取決于它們所處的環(huán)境。”Croom說，它們可能孤獨(dú)地呆在空洞中，可能擠在星系團(tuán)稠密的中心，又可能在兩者之間的任何地方。通過調(diào)查星系的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是如何與其質(zhì)量和所處環(huán)境相關(guān)的，可以理解星系間如何相互影響。

目前，該研究項(xiàng)目已經(jīng)得出了一些意想不到的結(jié)果，如星系的旋轉(zhuǎn)方向取決于它周圍的其他星系，并隨星系的大小而變化；星系的自轉(zhuǎn)程度主要取決于自身質(zhì)量大小，而周圍環(huán)境對(duì)此產(chǎn)生的影響很小；許多星系是在漂移到星團(tuán)密集的內(nèi)部區(qū)域10億年后才開始形成恒星的。

“目前調(diào)查研究已經(jīng)完成，我們希望通過公開數(shù)據(jù)，在未來取得更多研究成果。”Croom說。

論文共同作者、來自ASTRO 3D和悉尼大學(xué)的副教授Julia Bryant介紹，下一步，這項(xiàng)研究將在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上使用一種新的儀器Hector進(jìn)行研究，以增加可觀測(cè)到的星系細(xì)節(jié)和數(shù)量。據(jù)悉，該儀器2021年內(nèi)將開始運(yùn)行，當(dāng)其完全安裝在AAT上時(shí)，Hector能觀測(cè)到15000個(gè)星系。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1093/mnras/stab229

（原標(biāo)題 揭開3000 星系演化背后的秘密）