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天文學家可能已經發現星系如何改變它們的形狀

天文學家可能已經發現星系如何改變它們的形狀

2023-01-29 Comments 0 Comment

研究人員利用人工智能(AI)加快了他們的研究進程,潛在地解決了一個關於星系進化的長期問題。由國際射電天文研究中心(ICRAR)的天文學家領導的一項研究可能已經發現了對星系形狀變化的解釋。

Mysterious-Spiral-Galaxy-Concept-777x526.webp

自從1926年發明了哈勃序列(一種對星系形狀進行分類的系統)以來,隨著技術的進步,天文學家一直在不斷提高我們對星系進化和形態的理解能力。

到20世紀70年代,研究人員已經證實,孤獨的星系往往是螺旋形的,而那些在星系團中發現的星係可能是光滑的、沒有特徵的,被稱為橢圓和透鏡(形狀像一個透鏡)。

The-Eagles-Simulation-Classify-Galaxy-Types-Using-AI-777x437.webp

EAGLES程序通過AI評估對星系進行分類的表示資料來源:ICRAR

由國際射電天文研究中心(ICRAR)的天文學家領導的新研究發表在《皇家天文學會月刊》上,可能已經發現了這些形狀差異的原因。

ICRAR的西澳大利亞大學節點的主要作者Joel Pfeffer博士說,這項研究解釋了”形態-密度關係”–聚集的星係比單獨的星系看起來更平滑、更沒有特徵。

“我們已經發現,當我們得到大量的星系擠在一起時,有一些不同的事情正在發生,”Pfeffer博士說。”星系上的旋臂是如此的脆弱,當你在星系團中達到更高的密度時,旋渦星系開始失去它們的氣體,這種氣體的流失導致它們的旋臂’掉落’,轉變為透鏡狀,另一個原因是星系合併,這可以看到兩個或更多的螺旋星系撞在一起,在之後形成一個大的橢圓星系。”

該研究利用強大的EAGLE模擬,詳細分析了一組星系,使用人工智能算法對星系的形狀進行分類。這種基於神經網絡的算法是由ICRAR的博士生Mitchell Cavanagh訓練的,每分鐘可以對近2萬個星系進行分類,將通常需要數週的時間壓縮到1小時。

模擬結果與在宇宙中觀察到的情況密切相關,使研究人員有信心使用模擬結果來解釋對星系團的觀察。這項研究還在預期的高密度區域之外發現了幾個透鏡星系,模型顯示它們是由兩個星系合併而成的。這項工作匯集了星系演化方面的各種研究,首次理解了形態-密度關係。

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