Nya observationer utförda av ett internationellt team av astronomer har gett viktiga detaljer om en extremt massiv galaxhop vid namn PLCK G287.0+32.9. Resultaten av dessa observationer, presenterades den 6 oktober i en artikel publicerad på arXiv.org, avslöja insikter i strukturen och massfördelningen av detta kluster.

PLCK G287.0+32.9 upptäcktes av ESA:s Planck-teleskop 2011. Första observationer avslöjade att det är en extremt massiv galaxhop med rödförskjutning på 0,39 med en massa på cirka 1,57 kvadrilljoner solmassor. Efterföljande studier av PLCK G287.0+32.9 fann ett par gigantiska radioreliker mot detta kluster.

Radioreliker är diffusa, långsträckta radiokällor av synkrotronursprung. De förekommer i form av spektakulära enkla eller dubbla symmetriska bågar vid periferin av galaxhopar. Dessa källor tros ha sitt ursprung i acceleration och återacceleration vid sammanslagningschocker. Således, i fallet med PLCK G287.0+32.9, radioreliker bekräftade att det är en sammansmältande galaxhop.

Dock, asymmetrin hos radioreliker i PLCK G287.0+32.9 antyder ett komplext sammanslagningsscenario. För att undersöka detta antagande i detalj, mörk materiafördelning i hög upplösning krävdes. Därför, ett team av astronomer ledda av Kyle Finner från Yonsei University i Seoul, Sydkorea, har utfört en analys med svaga linser av distributionen av mörk materia i detta kluster.

Finner och hans kollegor använde 8,2 m Subaru-teleskopet på Hawaii och Hubble Space Telescope (HST) för sina observationer. De observerade PLCK G287.0+32.9 med Subaru-teleskopet den 26 februari, 2014, och med HST den 3 augusti, 2016 och den 21 februari, 2017.

"I den här studien, vi presenterar de första begränsningarna för massfördelningen av PLCK G287.0+32.9 från en analys med svag lins av Subaru- och HST-observationer. Vår analys med denna nya datamängd ger betydande förbättringar jämfört med den tidigare studien med svaga linser av Gruen et al. (2014), " står det i tidningen.

Subaru- och HST-observationer gjorde det möjligt för forskarna att undersöka massfördelningen av klustret och att upptäcka dess fem understrukturer. PLCK G287.0+32.9 visade sig vara mer massiv än tidigare uppskattat, eftersom analysen indikerar att den har en massa på cirka 2,04 kvadriljoner solmassor. Astronomerna avslöjade att massan av PLCK G287.0+32.9 domineras av den primära klustret med tre av understrukturerna som är cirka 10 procent av den primära klustrets massa, medan den minst massiva femte understrukturen inte kan betraktas som en galaxhop.

"Vår analys visar att massfördelningen har fyra betydande understrukturer som sträcker sig i nordvästlig till sydostlig riktning. Av understrukturerna, det primära klustret dominerar signalen med svag lins. Detta kluster kommer sannolikt att genomgå en sammanslagning med ett (eller flera) subkluster vars massa är ungefär en faktor 10 lägre, " skrev författarna i tidningen.

Forskarna hoppas att framtida djup HST-avbildning skulle ge mer detaljer om understrukturerna för PLCK G287.0+32.9.

© 2017 Phys.org