“网络化生存”丝带体加速星系的演变

银河系只是众多星系中的一个，星系如何形成、如何演变？星系周围的环境影响了星系的形成和演变，天体结构的产生和成长是天文学家主要思考的问题之一，他们在天文观测中获得了更多的线索。加州大学河滨分校的天文学家组成了一支国际团队，发表了带有“互联网思维”方式的见解，宇宙星系和物质的分布不是随机的，上帝没有随心所欲地“掷骰子”。星系有特定的结构形式，今日星系的结构好似巨大的网络，天文学家称之为“宇宙之网”，宇宙网好似超级的海绵，有些区域的星系和星系群分布得相当稠密，有些区域的星系和星系群分布得相当稀薄。

高密度的星系和星系群编织成了宇宙的“丝线”，在宇宙时空中起到了“桥梁”和“网架”的作用。宇宙网格的丝线好似桥梁的连接，稠密的星系区域相互连成了宇宙之网，好似工艺编织大师用丝线编织成的丝织品。国际团队聚焦了“宇宙网”的形成和作用，星系组成了大尺度的网状结构，他们观测的遥远星系的年龄相当于宇宙大爆炸之后的几十亿年。《天体物理学》杂志发表了国际团队的研究成果，观测和分析的成果显示，宇宙网的“丝线”好似一条条的绳索，它们在星系进化的过程中扮演了极为重要的作用。

加州大学河滨分校的物理学和天文学学院的博士研究生贝赫纳姆·达尔比斯是国际团队的主要负责人，他解释说暗物质主导了“宇宙网”的结构，在早期宇宙的演变中已经形成，宇宙网起始于原初宇宙时空中微小的能量起伏，原初的量子世界处于波动状态，宇宙结构或基本的“骨架”在原初量子波动的过程中逐步形成，原初的暗物质“骨架”在星系形成和演化的过程中发挥了主导作用，然而，直到目前为止，科学家还不能完全解释原初宇宙骨架如何形成的机理，相关的物理学研究进展得相当缓慢。

天文学家发现，处于低稠密度区域的星系有高的恒星炼造能力，我们的银河系属于这类星系，反之，处于高稠密度区域的星系有低的恒星炼造能力。在宇宙网的高稠密度区域，星系制造恒星的活跃度反而下降，反之，在宇宙网的低稠密度区域，星系制造恒星的活跃度反而上升。博士研究生达尔比斯和导师巴赫拉姆·莫巴舍尔教授在加州大学河滨分校的物理学和天文学学院进行了合作研究，直到目前为止，科学家对宇宙网的“骨架”或星系“丝带”的相互连接作用以及早期宇宙网的特性了解得不多，在宇宙学的研究中属于未解之谜。

国际团队收集了宇宙网的观测数据，课题研究得到了两个宇宙巡天项目（COSMOS和HiZELS）科学家的大力帮助，两个宇宙巡天项目的观测活动第一次揭示了宇宙网的形态。国际团队也收集了几个著名望远镜的观测数据，包括了哈勃、VLT, UKIRT和斯巴鲁，他们开发和应用了计算机模型系统，确认了宇宙的网状结构或“丝带”，星系“丝带”在宇宙网中发挥了串联的作用，研究成果加深了人们宇宙网机理的认识。处于宇宙网或丝带连接体中的星系有更高的活跃度或更高的恒星炼造能力，这意味着丝带结构体加速了遥远星系的进化。

丝状连接体可能有制造前期星系的能力，早期星系在加速进化的过程中汇集成了星系群，在星系群的致密环境中，星系获得了充分演变的条件和机会，最终也会加快星系死亡的节奏。在丝状结构体内可能发生了星系与星系的相互作用，从而提升和加速了星系演化的过程。研究课题的复杂性涉及到了如何确定宇宙网的定量化特性，天文学家有一种通常的做法，就是限定宇宙网的数量范围，仅使用有限数量的模型和本星系团的观测数据，然而，国际团队计划在后续的研究中将视角伸向遥远的宇宙，那时的宇宙年龄大约相当于目前宇宙年龄的一半。

国际团队对丝状连接体在星系形成和进化中的关键作用感到吃惊，恒星的炼造能力在网状的丝带结构体中得以提升，丝带连接体很可能增加了星系引力相互作用的机会，反之，星系的引力相互作用提升了恒星的炼造能力。在我们的本星系团有各种证据表明，丝带连接体加速恒星炼造的过程目前仍在持续。达尔比斯和莫巴舍尔带领的国际化团队吸引了葡萄牙的里斯本大学、美国的加州理工学院、英国的爱丁堡皇家天文台和杜伦大学的研究人员。他们制定了下一个阶段的目标，将研究视野延伸到更遥远的宇宙时期。宇宙网和丝状连接体在星系形成和进化中的作用仍是研究的主题，最终确定在不同的宇宙时期丝带连接体的作用和功能。

（编译：2014-11-24）

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