Astronomen gehen davon aus, dass die Galaxien, die wir heute sehen, das Ergebnis von Milliarden von Jahren Evolution sind. Aber hängt die Entwicklung von den Startbedingungen ab oder dreht sich alles um die galaktischen Kollisionen? Eine kürzlich durchgeführte Untersuchung von mehr als 6.500 Galaxien in verschiedenen Entfernungen zeigt, dass die Umgebung des frühen Universums einen signifikanten Einfluss auf die Entwicklung der Galaxien hat, die wir heute sehen. So spielten sowohl das frühe Umfeld als auch die anhaltenden Kollisionen eine Rolle.
Mit VIMOS am Very Large Telescope von ESO hat ein Team französischer und italienischer Astronomen gezeigt, welchen starken Einfluss die Umwelt auf die Art und Weise hat, wie sich Galaxien bilden und entwickeln. Die Wissenschaftler haben zum ersten Mal entfernte Teile des Universums kartiert und gezeigt, dass sich die Verteilung der Galaxien im Laufe der Zeit in Abhängigkeit von der unmittelbaren Umgebung der Galaxien erheblich verändert hat. Diese überraschende Entdeckung stellt Theorien zur Entstehung und Entwicklung von Galaxien vor neue Herausforderungen.
Die Debatte „Natur versus Pflege“ ist ein heißes Thema in der menschlichen Psychologie. Aber auch Astronomen sehen sich ähnlichen Problemen gegenüber, insbesondere wenn sie versuchen, ein Problem zu lösen, das den kosmologischen Theorien am Herzen liegt: Sind die Galaxien, die wir heute sehen, einfach das Produkt der ursprünglichen Bedingungen, unter denen sie sich gebildet haben, oder haben sich Erfahrungen in der Vergangenheit geändert? der Weg ihrer Entwicklung?
In einer großen, drei Jahre dauernden Untersuchung mit VIMOS [1], dem Visible Imager und Multi-Object Spectrograph auf ESOs VLT, untersuchten Astronomen mehr als 6.500 Galaxien über einen weiten Bereich von Entfernungen, um zu untersuchen, wie sich ihre Eigenschaften über verschiedene Zeitskalen unterscheiden , in verschiedenen Umgebungen und für unterschiedliche Galaxienhelligkeiten [2]. Sie konnten einen dreidimensionalen Atlas des Universums erstellen, der mehr als 9 Milliarden Jahre zurückreicht.
Diese neue Volkszählung zeigt ein überraschendes Ergebnis. Die Farbdichtebeziehung, die die Beziehung zwischen den Eigenschaften einer Galaxie und ihrer Umgebung beschreibt, war vor 7 Milliarden Jahren deutlich anders. Die Astronomen stellten daher fest, dass die Leuchtkraft der Galaxien, ihre anfänglichen genetischen Eigenschaften und die Umgebung, in der sie leben, einen tiefgreifenden Einfluss auf ihre Entwicklung haben.
"Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Umwelt eine Schlüsselrolle in der Galaxienentwicklung spielt, aber es gibt keine einfache Antwort auf das Problem" Natur versus Nahrung "in der Galaxienentwicklung", sagte Olivier Le Févre vom Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, Frankreich koordiniert das VIMOS VLT Deep Survey-Team, das die Entdeckung gemacht hat. "Sie legen nahe, dass Galaxien, wie wir sie heute sehen, das Produkt ihrer inhärenten genetischen Information sind, die sich im Laufe der Zeit entwickelt hat, sowie komplexer Wechselwirkungen mit ihrer Umgebung, wie beispielsweise Fusionen."
Wissenschaftler wissen seit mehreren Jahrzehnten, dass Galaxien in der Vergangenheit des Universums anders aussehen als Galaxien in der Milchstraße [3]. Heute können Galaxien grob als rot klassifiziert werden, wenn nur wenige oder keine neuen Sterne geboren werden, oder als blau, wenn die Sternentstehung noch andauert. Darüber hinaus besteht eine starke Korrelation zwischen der Farbe einer Galaxie und der Umgebung, in der sie sich befindet: Die geselligeren Typen in dichten Clustern sind eher rot als die isolierteren.
Mit einem Rückblick auf eine Vielzahl von Galaxien unterschiedlichen Alters wollten die Astronomen untersuchen, wie sich diese besondere Korrelation im Laufe der Zeit entwickelt hat.
„Mit VIMOS konnten wir die größte derzeit für diese Art von Untersuchung verfügbare Galaxienprobe verwenden. Aufgrund der Fähigkeit des Instruments, viele Objekte gleichzeitig zu untersuchen, haben wir viel mehr Messungen als bisher möglich erhalten“, sagte Angela Iovino von das Brera Astronomical Observatory, Italien, ein weiteres Mitglied des Teams.
Die Entdeckung einer deutlichen Variation in der „Farbdichte“ -Beziehung durch das Team, abhängig davon, ob eine Galaxie in einem Cluster oder allein gefunden wird, und von ihrer Leuchtkraft hat viele potenzielle Auswirkungen. Die Ergebnisse legen beispielsweise nahe, dass die Lage in einem Cluster die Fähigkeit einer Galaxie, Sterne schneller zu bilden, im Vergleich zu isolierten Sternen löscht. Leuchtende Galaxien haben zu einem früheren Zeitpunkt auch kein sternbildendes Material mehr als schwächere.
Sie kommen zu dem Schluss, dass die Verbindung zwischen der Farbe, der Leuchtkraft und der lokalen Umgebung von Galaxien nicht nur auf ursprüngliche Bedingungen zurückzuführen ist, die während ihrer Entstehung „eingeprägt“ wurden - sondern genau wie beim Menschen können die Beziehungen und Wechselwirkungen der Galaxien einen tiefgreifenden Einfluss auf ihre Entwicklung haben.
Ein hochauflösendes Bild und seine Beschriftung finden Sie auf dieser Seite.
[1] Der Visible Multi-Object Spectrograph VIMOS ist ein Multi-Mode-Instrument auf Melipal, dem dritten Einheitenteleskop des Very Large Telescope-Arrays am Paranal Observatory der ESO. VIMOS ist seit 2003 in Betrieb und kann sowohl Bilder als auch astronomische Spektren bei sichtbaren Wellenlängen über weite Sichtfelder liefern. Im Mehrobjektmodus können bis zu 1.000 Spektren gleichzeitig aufgezeichnet werden.
[2] Die VIMOS VLT Deep Survey (VVDS) ist eine bahnbrechende spektroskopische Untersuchung, die nach Abschluss ein vollständiges Bild der Galaxien- und Strukturbildung über einen sehr breiten Rotverschiebungsbereich liefert (0 ESO-Pressemitteilung)
