近日，由中国科学院国家天文台、南京师范大学等单位组成的研究团队，利用美国暗能量光谱仪（DESI）成像巡天数据，对红移 z < 0.5 的星系团中成员星系的空间分布与朝向进行了系统分析。研究发现，星系团中的恒星形成星系与宁静星系在相对于团中央星系（BCG）的分布偏好和自身朝向上表现出截然不同的规律。这一结果为理解星系沿宇宙纤维网落入星系团并在此过程中被重塑的演化过程，提供了新的观测证据。

研究基于邹虎等人（2021）识别的约54万个星系团样本，根据颜色和比恒星形成率将成员星系分为恒星形成星系与宁静星系两类，重点考察了两个维度的空间特征：一是卫星星系在BCG周围不同方位上的分布是否沿BCG长轴方向集中；二是卫星星系自身长轴是指向团中心还是与之垂直。

在分布偏好上，宁静星系整体更倾向于沿BCG长轴分布，且这一趋势从星系团外围向内区逐渐增强；恒星形成星系则相反，其外围的分布偏好更强，向内区逐渐减弱。在自身朝向上，两类星系在外围均接近随机；进入内区后，宁静星系的长轴趋于指向团中心（径向排列），而恒星形成星系的长轴趋于与径向垂直（切向排列）。研究团队通过筛选测光红移精度更高的子样本排除了弱引力透镜的污染，证实上述切向排列信号具有本征特性。

基于这些现象，文章勾勒出由宇宙纤维网驱动的星系团演化图景：恒星形成星系沿纤维结构落入星系团，保留了与纤维方向相关的初始分布记忆，在向中心下落过程中轨道转为切向并受潮汐作用，取向被重新调整，在内区形成切向排列；宁静星系作为“早期居民”，长期经历高密度环境作用和维力化过程，形成更稳定的沿BCG长轴分布及径向排列。

研究还考察了分布偏好对绝对星等、红移、轴比等六个参数的依赖，发现其对星系颜色的敏感度远高于对形态的依赖，且在 z < 0.5 范围内均无显著红移演化，暗示决定成员星系空间分布与朝向的关键是其演化阶段和所处环境。

南京师范大学和中国科学院国家天文台联合培养的博士研究生陈招斌为该论文的第一作者，中国科学院国家天文台邹虎研究员和南京师范大学袁啟荣教授为共同通讯作者。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aeaccd

图1. 卫星星系相对于中心BCG星系在不同方位角的比例，0度表示沿BCG主轴方向，90度表示沿BCG次轴方向

            图 2. 卫星星系指向中心BCG星系的角度分布：0度表示卫星星系主轴指向BCG中心，90度表示垂直这个中心指向。