最近的研究为本超星系团独特的星系分布提供了新的理解。这项研究利用先进的SIBELIUS模拟，揭示了星系类型由于超星系平面内外的不同环境条件而自然分离。这一发现验证了暗物质的标准模型，挑战了以前关于宇宙异常的假设，并为我们对星系演化的理解做出了重大贡献
为什么巨大的超星系平面主要由单一类型的星系组成？这个由来已久的天文之谜可能终于解开了。
银河系是我们的宇宙家园，坐落在被称为本地超星系团的广阔空间中。这个巨大的结构包括许多巨大的星系团和众多单独的星系。超星系团的特点是其煎饼状的结构，宽度跨越近10亿光年，为它赢得了超银河系平面的绰号。
宇宙中的大多数星系都属于以下两类之一：第一类是椭圆星系，主要由老恒星组成，通常包含非常大质量的中心黑洞，其次是活跃的恒星形成盘状星系，具有类似于银河系的螺旋状结构。这两种类型的星系也都存在于本地超星系团中，但是虽然超星系平面充满了明亮的椭圆星系，但明亮的盘状星系却明显不存在。
宇宙异常挑战了宇宙学的标准模型
自 1960 年代以来就已为人所知的局部宇宙中这种奇特的星系分离，在著名宇宙学家和 2019 年诺贝尔奖获得者吉姆·皮布尔斯 （Jim Peebles） 最近编制的“宇宙异常”清单中占有突出地位。
现在，由赫尔辛基大学天体物理学家蒂尔·萨瓦拉（Till Sawala）和彼得·约翰逊（Peter Johansson）领导的一个国际团队似乎找到了解释。在发表在《自然天文学》上的一篇文章中，他们展示了由于超星系平面内外的不同环境，椭圆星系和圆盘星系的不同分布是如何自然产生的。
在位于图片赤道的超星系平面中，星系经历了频繁的相互作用和合并，导致了大质量椭圆星系的形成。相比之下，远离平面的星系以相对孤立的方式演化，使它们能够保留其盘状结构。
“在超星系平面上发现的密集星系团中，星系经历了频繁的相互作用和合并，这导致了椭圆的形成和超大质量黑洞的增长。相比之下，远离平面，星系可以在相对孤立的情况下演化，这有助于它们保持螺旋结构，“Till Sawala说。
在他们的工作中，该团队利用了SIBELIUS（Simulations Beyond The Local Universe）模拟，该模拟跟踪了宇宙从早期宇宙到现在的138亿年的演化。它在英国的超级计算机上运行，在芬兰的CSC的Mahti超级计算机上运行。
宇宙学的启示和未来方向
虽然大多数类似的模拟都考虑了宇宙的随机斑块，这些斑块无法直接与观测结果进行比较，但SIBELIUS模拟旨在精确再现观测到的结构，包括局部超星系团。最终的仿真结果与观测结果非常吻合。
“去年12月，我被邀请参加一个纪念吉姆·皮布尔斯（Jim Peebles）的研讨会，他在演讲中提出了这个问题。我意识到我们已经完成了可能包含答案的模拟，“Till Sawala 评论道。“我们的研究表明，已知的星系演化机制也在这个独特的宇宙环境中起作用。
在物理系旁边，赫尔辛基大学昆普拉校区有一座大型雕像，展示了本超星系团中星系的分布。它于20年前由英国宇宙学家卡洛斯·弗伦克（Carlos Frenk）揭幕，他是这项新研究的合著者之一。“本地超星系团中星系的分布确实非常显着，”弗伦克在谈到新结果时说。“但这并不是一个异常现象：我们的结果表明，我们的暗物质标准模型可以产生宇宙中最显着的结构。
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