Natura contro cultura per le galassie
Si ritiene che le strutture cosmiche si formino dal basso verso l’alto, con sistemi piccoli come le galassie e i gruppi di galassie che prima si formano e successivamente si uniscono in strutture più massive come gli ammassi di galassie. Riuscire a determinare in che modo le singole galassie si formano e si evolvono è uno dei principali problemi irrisolti dell’astrofisica moderna. Da lungo tempo è noto che le proprietà osservate delle galassie dipendono dall’ambiente in cui esse si trovano. L’origine fisica delle tendenze ambientali osservate è, tuttavia, ancora oggetto di dibattito. Gran parte della discussione ruota attorno alla questione se queste tendenze sono il prodotto finale di processi fisici che sono entrati in gioco dopo che le galassie sono diventate parte di gruppi o ammassi (l’ipotesi della cultura), o se esse sono stabilite prima dell’accrescimento in sistemi più massivi, dovute alla formazione delle galassie che prosegue diversamente in ambienti differenti (l’ipotesi della natura). Finanziato dall’UE, il progetto STGDELUCIA2007 (Galaxies through the cosmic ages: The role of primordial conditions and environmental effects) mirava a comprendere l’origine delle proprietà fisiche osservate delle galassie e la loro dipendenza dall’ambiente, in funzione del tempo cosmico. Il team ha fornito le descrizioni dei limiti degli attuali modelli per la formazione delle galassie, usando un dettagliato confronto tra i dati delle osservazioni e le previsioni di ciascun modello. Questo confronto sistematico ha permesso l’identificazione di direzioni specifiche per i miglioramenti. Un miglioramento del trattamento dell’evoluzione della galassia satellite porta dei risultati in una migliore concordanza con i dati, ma si è scoperto che le principali limitazioni dei nostri modelli attuali sono il loro trattamento della “autoregolazione” tra formazione delle stelle e retroazione. Un’analisi della storia ambientale delle galassie che attualmente si trovano in gruppi e ammassi mostra che vi è un ambiente essenziale per l’evoluzione della galassia, con masse totali ~ 10^13 masse solari e scale temporali tipiche dell’ordine di 5-7 miliardi di anni per l’evoluzione delle galassie in ambienti densi. Inoltre, sono state compiute le prime dettagliate simulazioni a N-corpi controllate dell’evoluzione delle galassie a disco in gruppi. Queste hanno quantificato i ruoli relativi dei campi mareali e degli incontri ravvicinati a bassa velocità e hanno indicato che i primi giocano il ruolo predominante.
Parole chiave
Galassie, formazione galassia, STGDELUCIA2007, evoluzione galassia, campi mareali
