يفترض علماء الفلك أن المجرات التي نراها اليوم هي نتاج مليارات السنين من التطور. ولكن هل يعتمد التطور على ظروف الانطلاق ، أم أن الأمر برمته يتعلق بالاصطدامات المجرية؟ أظهر مسح حديث لأكثر من 6500 مجرة على مسافات مختلفة أن بيئة الكون المبكر كان لها تأثير كبير على تطور المجرات التي نراها اليوم. لذا لعبت كل من البيئة المبكرة والاصطدامات المستمرة دورًا.
باستخدام VIMOS على تلسكوب ESO الكبير جدًا ، أظهر فريق من علماء الفلك الفرنسيين والإيطاليين التأثير القوي الذي تمارسه البيئة على طريقة تكوين المجرات وتطورها. قام العلماء للمرة الأولى برسم أجزاء نائية من الكون ، مما يدل على أن توزيع المجرات قد تطور بشكل كبير مع مرور الوقت ، اعتمادًا على المحيط المباشر للمجرات. يطرح هذا الاكتشاف المدهش تحديات جديدة لنظريات تكوين المجرات وتطورها.
يعتبر النقاش حول "الطبيعة مقابل التنشئة" موضوعًا ساخنًا في علم النفس البشري. لكن الفلكيين يواجهون أيضًا ألغازًا متشابهة ، خاصة عند محاولة حل مشكلة تتعلق بقلب النظريات الكونية: هل المجرات التي نراها اليوم هي ببساطة نتاج الظروف البدائية التي تشكلت فيها ، أو حدثت تجارب في التغيير السابق طريق تطورها؟
في استبيان كبير مدته ثلاث سنوات تم إجراؤه مع VIMOS [1] ، التصوير المرئي و Spectrograph متعدد الكائنات على ESL's VLT ، درس الفلكيون أكثر من 6500 مجرة على مدى واسع من المسافات للتحقق من مدى اختلاف خصائصهم على مدى فترات زمنية مختلفة ، في بيئات مختلفة ولمعان مجرة مختلفة [2]. كانوا قادرين على بناء أطلس للكون في ثلاثة أبعاد ، يعود لأكثر من 9 مليارات سنة.
هذا التعداد الجديد يكشف عن نتيجة مفاجئة. كانت علاقة كثافة اللون ، التي تصف العلاقة بين خصائص المجرة وبيئتها ، مختلفة بشكل ملحوظ منذ 7 مليار سنة. وهكذا وجد علماء الفلك أن لمعان المجرات ، وخصائصها الجينية الأولية ، والبيئات التي تعيش فيها لها تأثير عميق على تطورها.
قال أوليفييه لو فوفر ، من معهد لابستروفيزيك دي مارسيليا ، فرنسا: "تشير نتائجنا إلى أن البيئة هي لاعب رئيسي في تطور المجرة ، ولكن لا توجد إجابة بسيطة لمشكلة" الطبيعة مقابل التغذية "في تطور المجرة". ينسق فريق المسح العميق VIMOS VLT الذي قام بالاكتشاف. "يقترحون أن المجرات كما نراها اليوم هي نتاج معلوماتها الجينية المتأصلة ، التي تطورت بمرور الوقت ، بالإضافة إلى التفاعلات المعقدة مع بيئاتها ، مثل عمليات الاندماج".
عرف العلماء لعدة عقود أن المجرات في ماضي الكون تبدو مختلفة عن تلك الموجودة في الكون الحالي ، محليًا لدرب التبانة [3]. اليوم ، يمكن تصنيف المجرات تقريبًا على أنها حمراء ، عندما تولد القليل من النجوم الجديدة أو لا تولد ، أو زرقاء ، حيث لا يزال تكوين النجوم مستمرًا. علاوة على ذلك ، يوجد ارتباط قوي بين لون المجرة والبيئة التي تعيش فيها: الأنواع الاجتماعية الموجودة في العناقيد الكثيفة أكثر احتمالية لأن تكون حمراء أكثر من تلك المعزولة.
من خلال النظر إلى مجموعة واسعة من المجرات من مجموعة متنوعة من الأعمار ، كان علماء الفلك يهدفون إلى دراسة كيفية تطور هذا الارتباط الغريب بمرور الوقت.
"باستخدام VIMOS ، تمكنا من استخدام أكبر عينة من المجرات المتاحة حاليًا لهذا النوع من الدراسة ، وبسبب قدرة الأداة على دراسة العديد من الأشياء في وقت حصلنا على قياسات أكثر بكثير مما كان ممكنًا سابقًا" ، قالت أنجيلا إيوفينو من مرصد بريرا الفلكي ، إيطاليا ، عضو آخر في الفريق.
إن اكتشاف الفريق لاختلاف ملحوظ في علاقة "كثافة اللون" ، اعتمادًا على ما إذا تم العثور على مجرة في كتلة أو وحدها ، وعلى لمعانها ، له العديد من الآثار المحتملة. تشير النتائج على سبيل المثال إلى أن وجودها في كتلة يطفئ قدرة المجرة على تكوين النجوم بشكل أسرع مقارنةً بتلك المعزولة. تنفد المجرات المضيئة أيضًا من مواد تشكل النجوم في وقت أبكر من المجرات الباهتة.
ويخلصون إلى أن العلاقة بين لون المجرات وإضاءة لمعانها وبيئتها المحلية ليست مجرد نتيجة لظروف بدائية "مطبوعة" أثناء تكوينها - ولكن تمامًا مثل البشر ، يمكن أن يكون لعلاقة المجرات وتفاعلاتها تأثير عميق على تطورها.
تتوفر صورة عالية الدقة وتسمية توضيحية لها على هذه الصفحة.
[1] يعد جهاز VIMOS Spectrograph المرئي متعدد الأغراض أداة متعددة الأوضاع على Melipal ، وهو التلسكوب الثالث للوحدة من مصفوفة التلسكوب الكبيرة جدًا في مرصد Paranal المرصد. يمكن لنظام VIMOS ، الذي يعمل منذ عام 2003 ، أن يوفر الصور والأطياف الفلكية بأطوال موجية مرئية عبر مجالات رؤية واسعة. في وضع الكائنات المتعددة ، يمكنه تسجيل ما يصل إلى 1000 أطياف في المرة الواحدة.
[2] المسح العميق VIMOS VLT (VVDS) عبارة عن مسح طيفي مذهل سيوفر ، عند الانتهاء ، صورة كاملة عن تكوين المجرة والهيكل عبر نطاق انزياح أحمر واسع جدًا (0 ESO News Release
