巨型射电星系的新研究违背了传统观念

  传统观点告诉我们,大物体离我们越远,它们看起来就越小,但是当我们观察遥远的宇宙时,古典物理学的基本定律就被颠倒了。

  肯特大学的天体物理学家模拟了宇宙中最大物体的发展,以帮助解释星系和其他宇宙物体是如何形成的。通过观察遥远的宇宙,有可能以过去的状态观察它,而当时它仍处于形成阶段。当时,银河系不断壮大,超大质量黑洞正猛烈地驱逐出大量的气体和能量。物质堆积成对的水库,形成了宇宙中最大的物体,所谓的巨型射电星系。这些巨大的射电星系遍布整个宇宙的大部分。即使以光速移动,也要花费数百万年的时间。

  天体物理学和行星科学中心的Michael D. Smith教授和学生Justin Donohoe进行了这项研究。他们期望发现,当他们将物体模拟到更遥远的宇宙中时,它们会显得更小,但实际上却发现了相反的情况。

  史密斯教授说:“当我们向遥远的宇宙望去时,我们过去是在观察物体的,那时它们还很年轻。我们期望发现这些遥远的巨人会像一小对模糊的叶状出现。令我们惊讶的是,我们发现,这些巨人即使相距遥远,仍然显得庞大。”

  早就知道射电星系是由双喷发动的,双发喷发使它们的叶片膨胀并形成巨大的空腔。该团队使用Forge超级计算机进行了仿真,生成了三维流体动力学,从而重新创建了这些喷流的效果。然后,他们将得到的图像与遥远星系的观测结果进行了比较。使用新的分类指数肢体增白指数(LB指数)评估差异,该指数测量物体方向和尺寸的变化。

  史密斯教授说:“我们已经知道,一旦距离您足够远,宇宙就像放大镜一样,并且物体在天空中的大小开始增加。由于距离的关系,我们观察到的物体非常微弱,这意味着我们只能看到其中最亮的部分,即热点。这些热点出现在射电星系的外边缘,因此它们看起来比以往任何时候都更大,这使我们最初的期望感到困惑。”

  完整的研究“通过三维模拟探索的遥远射电星系的形态分类”已发表在《皇家天文学会月刊》上。

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