Natura czy kultura, czyli jak powstawały galaktyki
Uważa się, że struktury kosmiczne powstają w sposób oddolny, to znaczy że mniejsze systemy, takie jak galaktyki i grupy galaktyk, tworzą się najpierw, a potem łączą w większe formacje, na przykład gromady. Określenie, w jaki sposób powstają i ewoluują poszczególne galaktyki, należy do najważniejszych nierozwiązanych problemów współczesnej astrofizyki. Od dawna wiadomo, że obserwowane właściwości galaktyki zależą od otoczenia, w którym się one znajdują. Podstawy fizyczne obserwowanych trendów są jednak wciąż przedmiotem dyskusji. Duża część sporu dotyczy tego, czy trendy te są produktem końcowym procesów fizycznych, które zaczęły odgrywać swoją rolę po tym, jak galaktyki weszły w skład grup lub gromad (hipoteza "kultury"), czy też pojawiły się, zanim doszło do skupienia się galaktyk w duże układy, w wyniku odmiennego przebiegu procesu formowania się galaktyk w różnych środowiskach (hipoteza "natury"). Celem projektu STGDELUCIA2007 (Galaxies through the cosmic ages: The role of primordial conditions and environmental effects), finansowanego ze środków UE, było ustalenie przyczyn obserwowanych właściwości fizycznych galaktyk i ich zależności od środowiska, jako funkcji czasu istnienia wszechświata. Zespół scharakteryzował ograniczenia aktualnych modeli formowania się galaktyk, dokonując szczegółowego porównania danych pochodzących z obserwacji oraz przewidywań każdego z modeli. Systematyczne porównanie pozwoliło na zidentyfikowanie konkretnych kierunków udoskonalenia modeli. Dokładniejsze uwzględnienie ewolucji galaktyk satelitarnych owocuje większą zgodnością z danymi, jednak największym ograniczeniem aktualnych modeli okazało się podejście do "samoregulacji" między formowaniem się gwiazdy a efektem sprzężenia zwrotnego. Analiza historii otoczenia galaktyk znajdujących się obecnie w grupach i gromadach pokazuje, że istnieje pewne krytyczne środowisko dla ewolucji galaktyki, wynoszące około 10^13 mas Słońca i mieszczące się w typowej skali czasowej rzędu 5-7 Gyr w przypadku gęstych środowisk. Co więcej, przeprowadzono pierwsze kontrolowane symulacje ewolucji dysków galaktycznych występujących w grupach. Pozwoliły one na obliczenie relatywnych ról sił pływowych oraz bliskich spotkań przy małej prędkości, a ponadto wskazują one na dominującą rolę sił pływowych.
Słowa kluczowe
Galaktyki, formowanie się galaktyk, STGDELUCIA2007, ewolucja galaktyk, pole pływowe
