Ett internationellt team av astronomer rapporterar upptäckten av ett nytt gigantiskt protokluster av galaxer. Det nyfunna protoklustret identifierades vid en rödförskjutning på 5,7, när universum var cirka 1 miljard år gammalt. Upptäckten beskrivs i ett dokument som publicerades den 15 oktober på arXiv pre-print server.

Galaxhopar innehåller från hundratals till tusentals galaxer bundna till varandra av gravitationen. De är de största kända gravitationsbundna strukturerna i universum, som skulle kunna fungera som utmärkta laboratorier för att studera galaxens evolution och kosmologi.

Astronomer är särskilt intresserade av att hitta protokluster av galaxer, stamfader till kluster. Sådana föremål, hittas vid höga rödskiftningar, kunde ge viktig information om universum i dess tidiga skeden. Dock, att upptäcka dessa strukturer vid höga rödförskjutningar är utmanande, kräver djup, omfattande undersökningar för korrekt identifiering.

Nyligen, en grupp forskare ledd av Linhua Jiang vid Peking University i Peking, Kina, använde M2FS fibermatad, multiobjektspektrograf monterad på 6,5 m Magellan Clay-teleskopet vid Las Campanas-observatoriet i Chile för att genomföra en spektroskopisk undersökning av galaxer i fyra kvadratgrader av himlen. Observationerna fokuserades på att identifiera nya lysande Lyman-alfa-emitterande galaxer (Lyman-alpha emitters eller LAEs) vid rödförskjutningar mellan 5,7 och 6,5.

Studien fann dussintals LAE-kandidater och upptäckte en överdensitet av sådana objekt vid en rödförskjutning på 5,7 i XMM-Newton Deep Survey (SXDS)-fältet. Forskningen upptäckte förekomsten av ett gigantiskt protokluster i denna övertäta region, som fick den provisoriska beteckningen SXDS_gPC.

"De kombinerade SXDS-bilderna i fem bredbandsfilter (BVRi'z') och två smalbandsfilter (NB816 och NB921) har gjort det möjligt för oss att effektivt välja LAE-kandidater vid z ≈ 5,7 och 6,5 via Lyα-tekniken. Från dessa LAE kandidater, vi identifierade en stor övertät region vid z ≈ 5,7 i SXDS. Här, vi visar att denna övertäta region innehåller en gigantisk protokluster (SXDS_gPC för kort) som kommer att växa till en massiv galaxhop, " står det i tidningen.

Enligt studien, SXDS_gPC, som förväntas kollapsa till en gigantisk galaxhop, upptar en volym av cirka 35 x 35 x 35 kubik medgående megaparsek och en nuvarande massa på cirka 3,6 kvadriljoner solmassor. Detta gör det till ett av de mest massiva klustren eller protoklustren som är kända hittills.

Forskarna betonade att deras upptäckt bevisar förekomsten av gigantiska protokluster vid höga rödförskjutningar. Därav, fyndet motsäger modellen för kall mörk materia som förutsäger att små strukturer smälter samman hierarkiskt för att bilda stora strukturer.

Dessutom, astronomerna noterade att SXDS_gPC också kunde förbättra vår förståelse av processen för kosmisk återjonisering, som slutade på en rödförskjutning på ca 6,0.

"Förfadern till SXDS_gPC är sannolikt en region med så hög densitet under återjoniseringseran. Våra resultat passar väl in i detta scenario, och kan ge direkta bevis för förekomsten av storskalig klustring som krävs av ovanstående återjoniseringsteori, ", avslutade forskarna.

© 2018 Phys.org