淬灭超弥散宇宙岛:一种罕见矮宇宙岛的起源被确定

【菜科解读】
矮宇宙岛是一种质量微小、光度暗弱的宇宙岛。
我们所在的银河系有2000亿到4000亿颗太阳,而矮宇宙岛的太阳数量只有一亿到数十亿。
矮宇宙岛中有一种超弥散宇宙岛 ultra-diffuse galaxies,简称UDG。
超弥散宇宙岛的太阳非常分散,虽然它的太阳数量比银河系小10到100倍,但其大小与银河系相似。
其太阳如此分散,以至于其表面亮度极低,是已知表面亮度最低的宇宙岛。
目前,已知的大多数超弥散宇宙岛都隐藏在更大、更璀璨的宇宙岛团中。
近日,研究者利用模拟探测了淬灭的超弥散宇宙岛。
淬灭是指已经停止了太阳形成。
结果发现,淬灭的超弥散宇宙岛并不在宇宙岛团中,而是孤立地位于宇宙中安静、几乎是空的区域。
这种孤立与此前关于猝灭超弥散宇宙岛形成的预测背道而驰。
淬灭超弥散宇宙岛的形成及其在宇宙中的位置相关研究公布在国际知名学术期刊《自然-天文学》,论文标题为《Quiescent ultra-diffuse galaxies in the field originating from backsplash orbits》,通讯作者为阿根廷理论和实验天文学研究所的研究生José Benavides。
Benavides 对澎湃新闻 记者表示,矮宇宙岛是宇宙中的重要种群。
而超弥散宇宙岛是矮宇宙岛中非常特殊的一种,其起源尚未确定。
最近,在低密度环境中报道了淬灭 红色超弥散宇宙岛,具有双重神奇和趣味!
淬灭超弥散宇宙岛较为罕见。
此前,天文学家预测,位于星团内的超弥散宇宙岛应该是淬灭的。
理由是这些超弥散宇宙岛可能被其他宇宙岛包围,其他宇宙岛基本上会擦去超弥散宇宙岛扩散的气体,从而使其停止太阳的产生。
因此,该位置的超弥散宇宙岛应该重要由年老的太阳组成,呈现红色。
而位于星团之外的宇宙中的超弥散宇宙岛,由于没有其他宇宙岛的气体来淬灭它们,这种超弥散宇宙岛将继续大量生产太阳。
因此,预计其富含新太阳,呈现蓝色。
然而,研究人员调查此前对星团外超弥散宇宙岛的探测时,发现大多数为蓝色,但也有少数是红色。
这正是引起我们注意的真相,论文的第二作者Laura Sales 说,我们想,‘它们在那里做什么?它们是怎么形成的?’这没有很好的解释。
为此,研究人员使用详细的模拟来了解矮宇宙岛的演化过程。
此项研究中,他们首先使用TNG50 宇宙岛形成的详细宇宙学模拟来看是否能在宇宙岛团外发现猝灭的超弥散宇宙岛。
Benavides表示,他们在模拟数据 TNG50公开前的特许访问权为此项研究工作提供了巨大优势,他们还使用了超级计算机来读取处理数据。
他们的模拟从一个宽约1.5亿光年的早期宇宙立方体开始,一直延续到现在。
然后,他们在模拟中专门搜索星团之外的超弥散宇宙岛,发现它们大部分是蓝色的,正如预期。
不过,模拟中有大约25%的超弥散宇宙岛为红色的——淬灭的,这一数字令人惊讶。
在实际观察中,这一百分比要小得多。
研究人员对这些红色的淬灭超弥散宇宙岛再进行模拟,发现淬灭超弥散宇宙岛很可能曾经以异常高的角动量聚集在暗物质晕中——就像棉花糖机一样,这种极端环境可能已经产生了异常伸展的、超弥散的宇宙岛。
就像大多数超弥散宇宙岛一样,这些超弥散宇宙岛随后在宇宙岛团内演化。
但是宇宙岛团内部的相互作用很可能将其抛到了一个更宽的、回力镖似的椭圆轨道——backsplash轨道的空隙中。
在这个过程中,超弥散宇宙岛的太阳云被剥离,无法产生新的太阳——它们被淬灭,并呈现红色。
Sales表示,淬灭超弥散宇宙岛的轨道与太阳系中的彗星轨道相似。
有些彗星离开了又绕回来,有的彗星可能过来一次,然后再也不会回来了。
对于‘淬灭’超弥散宇宙岛而言,由于它处在椭圆轨道,它们没有时间回来,甚至延续至宇宙年龄尺度。
了解超弥散宇宙岛对人类的意义是什么?我们对宇宙的大部分知识都基于‘含宇宙学常数的冷暗物质 LCDM’的范式,该范式中,我们有一个相当结构化的宇宙岛形成模型。
从这个意义上说,由于这些超弥散宇宙岛的起源仍不清楚,在这种情况下造成了许多问题。
Benavides表示,因此,在含宇宙学常数的冷暗物质模型内理清线索、并对其形成过程进行回答是世界各地不同科学团体所追求的挑战。
这甚至开辟提出新模型的可能性,于科学有利。
研究人员表示,此项研究结果为天文学家在宇宙的空隙中寻找这种矮宇宙岛提供了蓝图。
超正方体存在吗?超正方体画四维空间产物
超正方体其实就是凸正多胞体中的正八胞体,是四维空间中立方体的类比,4-4边形柱,有8个立方体胞。
超立方体没有角度概念,但是任何一个顶点达到相邻顶点的距离都是相等的。
这和正六百胞体十分相似。
就像人们能从三维图形在二维的投影,想象出三维空间的形状一样,我们也可以通过四维方体在三维空间的投影,想象四维方体的具体外形。
由此就延伸出了施莱格尔投影的概念。
超正方体怎么画 投影分类施莱格尔投影:其实就是四维图形在三维的投影,通过这一投影,就能看出超正方体有8个胞体,24个面,32条棱和16个顶点。
四维方体并不好想象,所以你可以理解为三维物体是直接投影在视网膜上,但是四维物体是只能先投影成三维,在通过一次投影才能出现在视网膜上。
球极投影:就是将超立方体的每个表面都膨胀一定的时间,就得到了一个超球,而球极投影就是我们置身于超球中所看到的景象。
二维线架正投影:这也是我们最容易画出来的一种超正方体投影,因为这是比三维还低的二维面上的超正方体的正投影,依照图上的相邻的两个角都是45度,一个点一个点的画,还是很简单的。
超正方体的展开图如果还不好理解,我们可以像研究三维图形一样,做出超正方体的展开图,虽然看上去很困难,因为我们怎么也不能想象着八个立方体要这怎么转才能合成一个超正方体,这就好像二维不懂三维图形一样。
超正方体是正八胞体,所以与正十六胞体有着相互的联系,只要将正八胞体每个正方体的中心,作出所在正方体的正方形面垂线,就能得到一个正十六胞体。
结语:虽然超正方体对于三维空间的人很难理解,但是在数学中也是真实存在的,我们要向画出超正方体,只能通过投影的方式,才能在三维中呈现。
近藤效应?近藤效应的形成原因
近藤现象其实早在1930年就被日本物理学家近藤淳所发现,一般来说电阻会随着温度的降低而降低,但是近藤效应却在电阻达到开尔文零度时出现了上升,而导致电阻增加的最根本原因,就是磁性原子和传导电子之间的多次散射过程,下面就跟着小编一起来看看近藤效应是什么吧!近藤效应是什么?其实简单来说近藤效应就是含有极少量磁性杂质的晶态金属,在低温情况下所出现的一种电阻极小的现象。
近藤现象其实早在1930年就被日本物理学家近藤淳所发现,实验中的一些掺杂磁性粒子的非磁性金属的电阻,会在低温下出现极小值,比如掺杂锰,铁等稀固熔体的金属铜。
但是当时按照通常的电阻理论,很难正确解释近藤效应的发生,因为稀固熔体的电阻是随着温度的下降而下降的,最后会趋向于杂质散射的剩余电阻,但是近藤效应却正好相反,在温度趋近于零度开尔文时,反而电阻增加了,所以直到30多年后,也就是1964年,近藤淳才对这一效应做出了完美的解释,近藤效应也因此得名。
近藤效应是怎么形成的?近藤淳指出电阻极小值其实和杂质原子局域磁矩有关,磁性原子和传导电子之间的多次散射过程,是导致电阻增加的最根本原因,所以近藤提出在一定条件下,由于交换散射而引起的电阻率是随着温度的下降而变大的。
近藤效应是日本科学家近四十年来首次发现的物理现象,对于研究分子运输提供了很大的帮助,而且近藤效应也是物理学中第一个渐进自由的例子,可以说这一新发现在物理学上对单个磁性分子的研究有巨大的推动作用。
近藤效应的应用近藤效应在分子运输领域有很大的研究价值,比如近藤绝缘体就是其中一种,它又被叫做重费米子半导体,是一种新发现的金属性化合物中具有异常大电子的半导体,它的最大特征就是低温比热容和超声吸收等。
结语:与康普顿效应和费米子不同,近藤效应虽然三十年后才被正确解释,但是通过科学家们不懈的努力,还是清楚的了解了这一神奇的现象。