紫金山天文台在星系形成與演化研究方面取得重要成果

二十個NIHAO模擬星系的圖像
紫金山天文台康熙研究員,博士生王亮所在的中徳馬普青年夥伴小組和德國馬普天文所安德烈·馬素(Andrea Maccio)率領的團組在星系形成的流體數值模擬研究方面取得重要成果。

該系列模擬名為一百個天體數值模擬研究(Numerical Investigation of a Hundred Astrophysical Objects,簡稱NIHAO,中文發音成為暱稱:你好),研究了上百個中等質量的星系形成過程。模擬採取了暗物質​​+氣體的方式,詳細研究了這批星係從宇宙誕生到今天的形成和演化過程,模型中包括了星系形成的關鍵物理過程:暗物質結構形成、氣體加熱與冷卻、恆星形成、大質量恆星的星風和輻射反饋、超新星爆炸能量反饋、恆星系統演化、金屬分佈等。與國際上其他類似研究比較,NIHAO星系在樣本數目和分辨率都居國際前列。NIHAO星系的形態和其他主要性質與觀測符合得非常好。

該項研究系列科學成果為:1)大質量恆星的能量反饋能有效降低中小質量暗物質暈內的恆星形成效率。2)星系中央的暗物質密度輪廓與恆星物質所佔比率密切相關。3)星系形成過程將暗物質暈內部的形狀變得更對稱。4)暗暈內部的膨脹能夠很好解釋銀河系衛星星系的Too-big-to-Fail問題。

【圖、文:節錄自中國科學院紫金山天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

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