Ett internationellt team av astronomer har utfört spektroskopiska observationer av en avlägsen galaxprotokluster känd som PHz G237.01+42.50. Resultat av studien, presenterades i en artikel publicerad den 9 september på arXiv pre-print server, ge viktig information om egenskaperna hos detta protokluster.

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 studier av protokluster av galaxer, stamfader till kluster. Sådana föremål, hittas vid höga rödförskjutningar (över 2,0), kunde ge viktig information om universum i dess tidiga skeden.

Vid en rödförskjutning på cirka 2,16, PHz G237.01+42.50 (eller G237 för kort) är en galaxprotokluster som upptäckts med Planck-satelliten. Objektet rapporterades först i Planck high-z (PHz) provet, som innehåller mer än 2, 000 protoklusterkandidater vid rödförskjutningar mellan 2,0 och 4,0. Tidigare observationer av denna protokluster visar att den har en storlek på 12 gånger 5,5 bågminuter och dess stjärnbildningshastighet uppskattas till mellan 10, 100 och 18, 200 solmassor per år.

En grupp astronomer ledda av Maria Polletta från Institutet för rymdastrofysik och kosmisk fysik i Milano, Italien, har genomfört spektroskopiska observationer av G237 för att få mer insikter i detta protoklusters natur. För det här syftet, de använde LUCIFER spectrograph—Large Binocular Telescope Near-infrared Spectroscopic Utility med kamera och integrerad fältenhet för extragalaktisk forskning.

Observationerna fann att G237 innehåller en överdensitet av 31 spektroskopiskt identifierade galaxer. Inom denna överdensitet, två understrukturer upptäcktes – betecknade ss1 (bestående av 20 galaxer) och ss2 (med 8 galaxer). Båda understrukturerna förväntas kollapsa och bli kluster med halomassor på cirka 500–600 biljoner solmassor.

Den totala stjärnbildningshastigheten för överdensiteten i G237 uppskattades till cirka 4, 000 solmassor per år. Astronomerna noterade att även om detta värde är högre än vad som förutspåtts av simuleringar, det är fortfarande mycket mindre än vad som uppskattats av tidigare studier.

Forskningen fann att de flesta medlemmar av överdensiteten är normala stjärnbildande galaxer (SFG) med ett brett utbud av stjärnmassor (mellan 2 och 200 miljarder solmassor). De visade sig vara antingen skivor eller oregelbundna galaxer med stjärnbildningshastigheter i överensstämmelse med huvudsekvensrelationen vid deras rödförskjutning. Det lades till att aktiva galaktiska kärnor (AGN), representerar en betydande del (cirka 20 procent) av alla medlemmar i G237-protoklustret.

Studien fann också att kärnan i G237, förutom att vara tätare, inkluderar medlemmar som är, i genomsnitt, mer massiv och stjärnbildande och innehåller en större del av AGN och dammiga SFG än hela protoklustret.

© 2021 Science X Network