阿雷西博數(shù)據(jù)繼續(xù)存在，提供新的星系見解

阿雷西博繼續(xù)助力，遺留數(shù)據(jù)指導(dǎo)星系研究

圖注：2020 年倒塌前的阿雷西博天文臺。它建在波多黎各的一個自然洼地中。它于 1963 年完工，幾十年來一直是世界上最大的碟形射電望遠(yuǎn)鏡；它一直被天文學(xué)家所珍視，并在流行文化中廣為人知。 2020 年初，在倒塌前不久，中國的 500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）取代它成為世界上最大的望遠(yuǎn)鏡。圖源：自然。

去年，天文學(xué)家們遭受了一項痛苦的損失。2020 年 12 月 1 日，波多黎各的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡——曾經(jīng)是世界上最大的碟形射電望遠(yuǎn)鏡——倒塌，并退役?，F(xiàn)在，一年后，科學(xué)家們發(fā)表了一篇關(guān)于星系演化的新論文，該論文使用了在阿雷西博收集的數(shù)據(jù)。所以盡管射電望遠(yuǎn)鏡不復(fù)存在了，但在它工作57年間收集的數(shù)據(jù)仍然存在。

《皇家天文學(xué)會月報》于 12 月 1 日發(fā)表了同行評議的關(guān)于星系演化的研究。

使用阿雷西博數(shù)據(jù)來研究星系

來自西澳大利亞大學(xué)和國際射電天文研究中心 (ICRAR，位于澳大利亞珀斯) 的天文學(xué)家想要仔細(xì)研究一下天文學(xué)中稱為的“佛沃關(guān)系”。 S·邁克爾·佛沃于 1983 年首次提出這種關(guān)系。它顯示出，星系中恒星的質(zhì)量如何與星系的角動量（即星系的旋轉(zhuǎn)或自傳）相互關(guān)聯(lián)。這些天文學(xué)家使用阿雷西博觀測了 564 個星系。他們說，在針對“佛沃關(guān)系”的學(xué)習(xí)和研究中，這一次的研究涉及的星系群的數(shù)量是最大的。天文學(xué)家表示，他們的目標(biāo)是理解其關(guān)聯(lián)性，以便進一步了解星系是如何生長和演變的。

西澳大利亞大學(xué)的天文學(xué)家詹妮弗·哈德威克領(lǐng)導(dǎo)了這次研究。她表示：

“盡管“佛沃關(guān)系”是在大約 40 年前首次提出的，但以前進行過的對其特性進行改進的研究，使用的樣本量很小，并且所使用的星系類型也受到了限制?！?/p>

對 564 個星系的觀測，使天文學(xué)家能夠研究不同形狀和年齡的星系。而且，正如經(jīng)常發(fā)生的那樣，觀測結(jié)果挑戰(zhàn)了人們自以為的現(xiàn)有認(rèn)知。

圖注：這些是阿雷西博望遠(yuǎn)鏡觀測到的 564 個星系中的一些?？茖W(xué)家們使用這些數(shù)據(jù)來改進“佛沃關(guān)系”--“佛沃關(guān)系”是指星系中，恒星質(zhì)量與其旋轉(zhuǎn)之間的關(guān)系。圖片來自詹妮弗·哈德威克/ICRAR/GALEX Arecibo SDSS 調(diào)查/DESI Legacy 成像調(diào)查。

揭示結(jié)果

研究結(jié)果表明，星系中恒星的質(zhì)量與其自轉(zhuǎn)之間的關(guān)系并不是科學(xué)家們最初認(rèn)為的那樣。不同的星系類型呈現(xiàn)出這兩個要素之間的不同關(guān)系。哈德威克說：

“這項工作挑戰(zhàn)了天文學(xué)家們對星系在其一生中如何變化的現(xiàn)有的理解，并為未來的研究人員進一步發(fā)展這些理論提供了約束條件。”

研究團隊還有更多關(guān)于星系生命周期的問題。哈德威克繼續(xù)說：

“因為星系演化了數(shù)十億年，我們必須研究它們演化過程中的照片——拍自于它們生命中的不同階段——并嘗試將它們的生命旅程拼湊起來……現(xiàn)在，通過對星系特性的進一步理解，我們可以將這些信息整合進我們的模擬，然后往回推，來進行研究?！?/p>

圖注：這張圖通過星系的特定角動量與它們的恒星質(zhì)量關(guān)系（即“佛沃關(guān)系”）繪制了星系。分析眾多星系之間的這種關(guān)系，有助于天文學(xué)家們?nèi)チ私庑窍凳侨绾涡纬珊瓦M化的。圖片來自詹妮弗·哈德威克/ICRAR。

檢測理論的基礎(chǔ)

西澳大利亞大學(xué)的合著者盧卡·科特斯說：

“這創(chuàng)造了一個技術(shù)發(fā)展的循環(huán)，產(chǎn)生的新發(fā)現(xiàn)能推動進一步的發(fā)展。然而，在獲得新發(fā)現(xiàn)之前，重新審視以前的知識，以確保我們的基礎(chǔ)是正確的，這一點至關(guān)重要。

自星系外天文學(xué)誕生以來，很明顯角動量是了解星系如何形成和進化的關(guān)鍵屬性。但是，由于測量角動量的困難，我們的理論缺乏直接的觀測約束條件。

這項工作為未來的研究提供了重要的參考，為局部宇宙中角動量與其他星系特性之間的聯(lián)系提供了一種最好的測量方法。”

重要的事實是：盡管阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡在 2020 年倒塌，但天文學(xué)家仍在使用阿雷西博的數(shù)據(jù)，以獲得對我們宇宙的新的見解。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY: 大恐龍龍

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