Astronomer antager, at de galakser, vi ser i dag, er resultatet af milliarder af år med evolution. Men afhænger udviklingen af startbetingelserne, eller handler det alt om de galaktiske kollisioner? En nylig undersøgelse af mere end 6.500 galakser i forskellige afstande viser miljøet i det tidlige univers har haft en betydelig indflydelse på udviklingen af de galakser, vi ser i dag. Så både det tidlige miljø og den igangværende kollision spillede en rolle.
Ved hjælp af VIMOS på ESOs Very Large Telescope har et team af franske og italienske astronomer vist den stærke indflydelse, miljøet udøver på, hvordan galakser formes og udvikler sig. Forskerne har for første gang kortlagt fjerntliggende dele af universet, hvilket viser, at fordelingen af galakser har betydeligt udviklet sig med tiden, afhængigt af galaksenes umiddelbare omgivelser. Denne overraskende opdagelse stiller nye udfordringer for teorier om dannelsen og udviklingen af galakser.
Debatten "natur versus pleje" er et varmt emne i menneskets psykologi. Men astronomer står også over for lignende conundrums, især når de prøver at løse et problem, der går til hjertet af kosmologiske teorier: er galakserne, vi ser i dag, simpelthen produktet af de oprindelige forhold, som de dannede sig i, eller har oplevet erfaringer i fortiden vejen for deres udvikling?
I en stor, tre år lang undersøgelse, der blev udført med VIMOS [1], den synlige imager og multiobjekt-spektrograf om ESOs VLT, studerede astronomer mere end 6.500 galakser over en lang række afstande for at undersøge, hvordan deres egenskaber varierer over forskellige tidsskalaer , i forskellige miljøer og til varierende galaklysuminositeter [2]. De var i stand til at bygge et atlas af universet i tre dimensioner, der går tilbage mere end 9 milliarder år.
Denne nye folketælling afslører et overraskende resultat. Forholdet mellem farvetæthed, der beskriver forholdet mellem egenskaberne i en galakse og dens miljø, var markant anderledes for 7 milliarder år siden. Astronomerne fandt således, at galaksenes lysstyrke, deres oprindelige genetiske egenskaber og miljøerne, de bor i, har en dybtgående indflydelse på deres udvikling.
”Vores resultater indikerer, at miljø er en nøgleafspiller i galakseudviklingen, men der er ikke noget simpelt svar på problemet” natur versus pleje ”i galakseudviklingen,” sagde Olivier Le Fèvre fra Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Frankrig, som koordinerer VIMOS VLT Deep Survey-teamet, der fandt opdagelsen. "De antyder, at galakser, som vi ser dem i dag, er produktet af deres iboende genetiske information, der er udviklet over tid, såvel som komplekse interaktioner med deres miljøer, såsom fusioner."
Videnskabsmænd har vidst i flere årtier, at galakser i universets fortid ser anderledes ud end dem i nutidens univers, lokalt for Mælkevejen [3]. I dag kan galakser groft klassificeres som rød, når der fødes få eller ingen nye stjerner eller blå, hvor stjernedannelse stadig pågår. Derudover findes der en stærk sammenhæng mellem en galakas farve og det miljø, den befinder sig i: de mere omgængelige typer, der findes i tætte klynger, er mere tilbøjelige til at være rød end de mere isolerede.
Ved at se tilbage på en bred vifte af galakser i forskellige aldre, målte astronomerne at studere, hvordan denne ejendommelige korrelation har udviklet sig over tid.
”Ved hjælp af VIMOS var vi i stand til at bruge den største prøve af galakser, der i øjeblikket er tilgængelig til denne type undersøgelse, og på grund af instrumentets evne til at studere mange objekter ad gangen fik vi mange flere målinger end tidligere muligt,” sagde Angela Iovino fra Brera Astronomical Observatory, Italien, et andet medlem af teamet.
Holdets opdagelse af en markant variation i 'farvetæthed' -forholdet, afhængigt af om en galakse findes i en klynge eller alene, og af dens lysstyrke, har mange potentielle konsekvenser. Resultaterne antyder for eksempel, at det at være placeret i en klynge slukker en galakas evne til at danne stjerner hurtigere sammenlignet med dem isoleret. Lysende galakser løber også ud af stjernedannende materiale på et tidligere tidspunkt end svagere.
De konkluderer, at forbindelsen mellem galaksernes farve, lysstyrke og deres lokale miljø ikke kun er et resultat af uregelmæssige forhold 'præget' under deres dannelse - men ligesom for mennesker, galakser 'forhold og interaktioner kan have en dybtgående indflydelse på deres udvikling.
Et billede i høj opløsning og dets billedtekst er tilgængeligt på denne side.
[1] Det synlige multiobjekt-spektrograf VIMOS er et multimodusinstrument på Melipal, det tredje enhedsteleskop for det meget store teleskoparray ved ESOs Paranal Observatory. I drift siden 2003 kan VIMOS levere både billeder og astronomiske spektre ved synlige bølgelængder over store synsfelter. I sin multi-objekttilstand kan den optage op til 1.000 spektre ad gangen.
[2] VIMOS VLT Deep Survey (VVDS) er en banebrydende spektroskopisk undersøgelse, der, når den er færdig, giver et komplet billede af galakse- og strukturdannelse over et meget bredt rødskiftområde (0 ESO News Release
