研究发现宇宙网控制着星系的生命进程

新研究发现，宇宙网与星系的生命进程有着密切的关系：不在宇宙网丝线上的星系多是年轻的星系，之后星系向丝线靠近并逐渐老化，最后融入位于丝线交汇点的星系群，此时的星系多数已经处于老年阶段。

宇宙网的电脑模拟图。（NASA）

“宇宙网”结构是近几年科学家发现的宇宙大规模结构。看似没有联系的、相隔遥远的星系群、星座之间，其实都由宇宙气体尘埃和暗物质构成的像丝线一样的结构连接起来。这种结构就像宇宙的脉络一样，以复杂的形态交织在一起，形成一张巨大的宇宙网。

科学家发现，在宇宙网内丝线的交汇点，往往是大型星系群所在的地方。星系群就是数百个、甚至几千个星系由于引力汇聚在一起组成的大型群落结构，也叫星座。科学家以前只知道，宇宙网肯定对星系的形态起到影响。新研究发现宇宙网对星系的影响比之前估计的深远得多。

瑞士洛桑联邦理工大学（EPFL）天体物理实验室（LASTRO）的科学家研究了室女座（Virgo）周围的数千个星系，发现了一些惊人的规律。室女座约有1,500多个星系，距离银河系6500万光年左右，是距离银河系较近的一个星座。

主要研究者之一帕斯卡尔·雅布隆卡（Pascale Jablonka）说：“星系的形态、所含气体的多与少、新星诞生率等多项特性，都直接受到它们所在宇宙环境的影响。我们知道，处于物质非常密集环境下的星系所诞生的新星很少，而且通常是椭圆的形状。但是我们以前不知道宇宙网的丝线究竟对星系起到什么影响。这正是此研究要调查的问题。”

研究人员查看了室女座周围大约7,000个星系的情况。这些星系遍布的区域范围是室女座半径的12倍。其中250个星系足够大，科学家能够准确地估计里面气体的含量，特别是诞生新星所需的低温、稠密的原子氢的情况。这是同类研究中调查过星系数量最多的一份。

结果发现，星系的形状、新星诞生率、气体含量、年龄和内部恒星的金属丰度这些特征，都在星系向宇宙网丝线靠近的过程中起着明显的变化，而这些特征又都与星系的年龄密切相关。

换句话说，这份研究发现，宇宙网丝线在星系最终加入星系群的过程中起到了作为中转环境的作用。星系靠近丝线后，在这个环境下，星系诞生新星的速度减缓甚至完全停止;椭圆的形状更加显着;原子氢的含量变少——这些特征都意味着星系走向衰老。而最后，星系都会沿着丝线移动，加入位于丝线交汇点的某个星系群。

研究人员从这些数据中看到了星系的生命进程与它们所在环境之间的对应关系：孤立的星座群体中，产生新星数量少、甚至不再诞生新星的星系比例还不到20%;在宇宙网丝线中，这种星系的比例达到20%～60%;而在室女座内，这种星系的比例高达80%。

这些发现为解释星系的诞生及其如何在宇宙网的环境下演化，提供了全新的研究线索。

这份研究今年1月发表于《天文学和天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）。