傳統(tǒng)的常識告訴會告訴你我，物體離我們越遠，看起來越小，但當我們觀察遙遠的宇宙時，這一經(jīng)典物理學的基本定律被顛倒了。肯特大學(University Of Kent)天體物理學家模擬了宇宙中最大物體的演化，以幫助解釋星系和其他宇宙體是如何形成的。通過觀察遙遠的宇宙，可以在過去的狀態(tài)下觀察它，當時它還處于形成階段。當時，星系正在成長，超大質(zhì)量黑洞正在猛烈地噴出大量的氣體和能量。

這種物質(zhì)積累成成對的“宇宙水庫”，形成了宇宙中最大的物體，也就是所謂的巨型射電星系。這些巨大的射電星系橫跨宇宙的很大一部分。即使以光速移動，也需要幾百萬年才能穿過一個。天體物理和行星科學中心的邁克爾·D·史密斯教授和學生賈斯汀·多諾霍參與了這項研究，他們期望發(fā)現(xiàn)，當模擬更遠宇宙中的物體時，它們看起來會更小，但實際上他們發(fā)現(xiàn)了相反的情況。

當觀察遙遠的宇宙時，我們是在觀察過去的物體，即當它們還年輕的時候。研究希望發(fā)現(xiàn)這些遙遠的巨星系會看起來像一對相對較小的模糊葉狀體。令我們驚訝的是，發(fā)現(xiàn)這些巨星系雖然離我們很遠，但仍然顯得巨大。射電星系很早就被認為是由雙噴流驅(qū)動的，這些噴流會膨脹它們的葉狀結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生巨大空腔。

該團隊使用Forge超級計算機進行了模擬，生成了三維流體動力學，再現(xiàn)了這些噴射流的效果。然后，將得到的圖像與對遙遠星系的觀察進行比較，使用一種新的分類指數(shù)，明亮指數(shù)(LB指數(shù))來評估差異。該指數(shù)測量對象的方向和大小的變化，我們知道，一旦距離足夠遠，宇宙就像放大鏡一樣，天空中的很多物體開始變大（這就是引力透鏡）。

由于距離的關(guān)系，觀察到的物體非常微弱，這意味著只能看到它們中最明亮的部分和熱點。這些熱點發(fā)生在射電星系的外緣，因此它們看起來比以往任何時候都大，混淆了最初的預(yù)期。完整的研究，用三維模擬探索遙遠射電星系的形態(tài)分類，已發(fā)表在《皇家天文學會月刊》上。研究探索了超音速噴流驅(qū)動的射電星系高分辨率三維模擬的大型系統(tǒng)研究。

對于這項基準研究，采用非相對論流體動力學絕熱流動，從噴嘴進入恒定壓力匹配環(huán)境。同步輻射發(fā)射率是通過注入材料的熱壓來近似。發(fā)現(xiàn)，模擬射電星系的形態(tài)分類明顯依賴于幾個因素，隨著距離的增加(即觀測分辨率的降低)和方向的減小，常常導致從FR?II(變亮)到FR?I(變暗)類型的重新分類。噴流密度也有預(yù)期的影響，較低密度促使形成更寬和橋接的波瓣形態(tài)以及更明亮的射電射流。

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