Astronomowie zakładają, że galaktyki, które widzimy dzisiaj, są wynikiem miliardów lat ewolucji. Ale czy ewolucja zależy od warunków początkowych, czy może chodzi o zderzenia galaktyczne? Niedawne badanie ponad 6500 galaktyk w różnych odległościach pokazuje, że środowisko wczesnego Wszechświata wywarło znaczący wpływ na ewolucję galaktyk, które widzimy dzisiaj. Tak więc rolę odegrały zarówno wczesne środowisko, jak i trwające kolizje.
Korzystając z VIMOS na Very Large Telescope ESO, zespół francuskich i włoskich astronomów wykazał silny wpływ środowiska na sposób powstawania i ewolucji galaktyk. Naukowcy po raz pierwszy sporządzili mapę odległych części Wszechświata, pokazując, że rozkład galaktyk znacznie ewoluował w czasie, w zależności od bezpośredniego otoczenia galaktyk. To zaskakujące odkrycie stwarza nowe wyzwania dla teorii powstawania i ewolucji galaktyk.
Debata „natura kontra wychowanie” jest gorącym tematem w psychologii człowieka. Ale astronomowie również stają w obliczu podobnych zagadek, w szczególności próbując rozwiązać problem, który trafia do sedna teorii kosmologicznych: czy galaktyki, które widzimy dzisiaj, są po prostu wynikiem pierwotnych warunków, w których się utworzyli lub doświadczyli doświadczeń w przeszłości ścieżka ich ewolucji?
W dużym, trzyletnim badaniu przeprowadzonym z VIMOS [1], Visible Imager i Multi-Object Spectrograph na VLT ESO, astronomowie badali ponad 6500 galaktyk na szerokim zakresie odległości, aby zbadać, jak ich właściwości zmieniają się w różnych skalach czasowych , w różnych środowiskach i dla różnych jasności galaktyk [2]. Byli w stanie zbudować atlas Wszechświata w trzech wymiarach, cofając się o ponad 9 miliardów lat.
Ten nowy spis ujawnia zaskakujący wynik. Relacja gęstości kolorów, która opisuje związek między właściwościami galaktyki i jej środowiska, była znacznie inna 7 miliardów lat temu. W ten sposób astronomowie stwierdzili, że jasność galaktyk, ich początkowe właściwości genetyczne oraz środowiska, w których przebywają, mają ogromny wpływ na ich ewolucję.
„Nasze wyniki wskazują, że środowisko odgrywa kluczową rolę w ewolucji galaktyk, ale nie ma prostej odpowiedzi na problem„ natura kontra wychowanie ”w ewolucji galaktyk”, powiedział Olivier Le Fèvre z Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Francja, który koordynuje zespół VIMOS VLT Deep Survey, który dokonał odkrycia. „Sugerują, że galaktyki, jakie widzimy dzisiaj, są produktem ich nieodłącznej informacji genetycznej, ewoluującej w czasie, a także złożonych interakcji z otoczeniem, takich jak fuzje”.
Naukowcy od kilku dziesięcioleci wiedzą, że galaktyki w przeszłości Wszechświata wyglądają inaczej niż te we współczesnym Wszechświecie, w pobliżu Drogi Mlecznej [3]. Dzisiaj galaktyki można z grubsza sklasyfikować jako czerwone, gdy rodzi się niewiele nowych gwiazd lub nie ma ich wcale, lub niebieskie, gdzie formowanie się gwiazd wciąż trwa. Co więcej, istnieje silna korelacja między kolorem galaktyki a środowiskiem, w którym się ona znajduje: bardziej towarzyskie typy znajdujące się w gęstych gromadach są bardziej czerwone niż bardziej izolowane.
Spoglądając wstecz na szeroki zakres galaktyk w różnym wieku, astronomowie starali się zbadać, w jaki sposób ta osobliwa korelacja ewoluowała w czasie.
„Korzystając z VIMOS, byliśmy w stanie wykorzystać największą próbkę galaktyk dostępną obecnie dla tego typu badań, a dzięki zdolności instrumentu do badania wielu obiektów jednocześnie uzyskaliśmy znacznie więcej pomiarów, niż było to wcześniej możliwe”, powiedziała Angela Iovino z Brera Astronomical Observatory, Włochy, kolejny członek zespołu.
Odkrycie przez zespół znacznej zmienności w relacji „gęstości kolorów”, w zależności od tego, czy galaktyka znajduje się w gromadzie czy w pojedynkę, oraz od jej jasności, ma wiele potencjalnych implikacji. Odkrycia sugerują na przykład, że położenie w gromadzie tłumi zdolność galaktyki do tworzenia gwiazd szybciej niż w odizolowanych. Galaktykom świetlnym zabrakło również materiału gwiazdotwórczego wcześniej niż słabszych.
Wnioskują, że związek między kolorem, jasnością galaktyk a ich lokalnym środowiskiem nie jest jedynie wynikiem pierwotnych warunków „odciśniętych” podczas ich powstawania - ale tak samo jak u ludzi, relacje i interakcje galaktyk mogą mieć głęboki wpływ na ich ewolucję.
Obraz w wysokiej rozdzielczości i podpis są dostępne na tej stronie.
[1] Widoczny spektrograf wielozakresowy VIMOS jest instrumentem działającym w wielu trybach na Melipal, trzecim teleskopie jednostkowym układu bardzo dużych teleskopów w Obserwatorium Paranal ESO. Działając od 2003 roku, VIMOS może dostarczać zarówno obrazy, jak i widma astronomiczne przy widzialnych długościach fal w szerokich polach widzenia. W trybie wielu obiektów może jednocześnie rejestrować do 1000 widm.
[2] VIMOS VLT Deep Survey (VVDS) to przełomowe badanie spektroskopowe, które zapewni, po zakończeniu, pełny obraz powstawania galaktyki i struktury w bardzo szerokim zakresie przesunięcia ku czerwieni (0 Wiadomości ESO
