Najbardziej powszechnym i najlepiej poznanym typem galaktyk we Wszechświecie są galaktyki spiralne. Mimo to, nie udało się jeszcze w pełni zrozumieć pochodzenia ich najbardziej charakterystycznej cechy, ramion spiralnych. Jedna z wielu teorii mówi, że najwyraźniejsze, podwójne ramiona spiralne mogą powstawać w wyniku oddziaływań pływowych z sąsiednimi obiektami np. galaktykami karłowatymi.
Marcin Semczuk wraz ze współpracownikami z Centrum Astronomicznego im. M. Kopernika PAN zbadali inną możliwość: czy ramiona spiralne w galaktykach podobnych do Drogi Mlecznej mogą powstawać poprzez oddziaływanie z gromadą galaktyk. W tym celu przeprowadzili symulacje N-ciałowe śledzące ewolucję galaktyki krążącej wokół halo ciemnej materii o własnościach zbliżonych do pobliskiej gromady galaktyk w Pannie. Wyraźne podwójne ramiona spiralne pojawiły się w dysku galaktyki podczas przejścia przez perycentrum orbity, a następnie zawijały się i słabły. Nowe generacje ramion powstawały wielokrotnie w trakcie kolejnych okresów orbitalnych. Autorom badań udało się zidentyfikować w gromadzie w Pannie co najmniej dziewięć galaktyk podobnych do symulowanych, dla których nie stwierdzono oznak oddziaływań z mniejszymi obiektami. Górna część rysunku przedstawia obrazy trzech spośród tych dziewięciu galaktyk, uzyskane w ramach przeglądu Sloan Digital Sky Survey. W dolnej części przedstawione są obrazy analogicznych galaktyk z symulacji wykonanych przez astrofizyków z CAMK.
Badania te zostały zrealizowane jako część projektu „Dynamika i morfologia oddziałujących galaktyk” finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu Maestro. Artykuł "Tidal Origin of Spiral Arms in Galaxies Orbiting a Cluster", autorstwa Marcina Semczuka, Ewy L. Łokas i Andrésa del Pino, przedstawiający otrzymane rezultaty został niedawno opublikowany w The Astrophysical Journal i jest dostępny w internecie. Artykuł ten został wyróżniony przez AAS Nova. Jest to strona internetowa przedstawiająca najciekawsze prace ukazujące się w pismach wydawanych przez American Astronomical Society. Można to zobaczyć na stronie AAS Nova.
