Astronomer från Nanjings universitet i Kina och på andra håll har utfört högupplösta observationer av en avlägsen galaxhop känd som CL J1001+0220 med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST). Observationskampanjen, beskriven i en tidning som publicerades den 8 mars på preprint-servern arXiv , ger viktig information om det här klustrets natur.
Galaxhopar innehåller upp till tusentals galaxer bundna till varandra av gravitationen. De är de största kända gravitationsbundna strukturerna i universum och skulle kunna fungera som utmärkta laboratorier för att studera galaxens evolution och kosmologi.
CL J1001+0220 (eller förkortat CL J1001) är en galaxhop i stjärnbilden Sextans, som innehåller 17 galaxer, belägna på ett avstånd av cirka 11,1 miljarder ljusår. Den har en förbättrad stjärnbildningshastighet (SFR), kort gasutarmningstid och visar starka bevis på att egenskaperna hos dess medlemsgalaxer påverkas av den extrema miljön.
Tidigare studier har funnit att J1001 verkar genomgå förvandlingen från ett protokluster till ett moget kluster. Med tanke på att en sådan utveckling inte är helt förstådd, bestämde sig ett team av astronomer under ledning av Nanjing Universitys Hanwen Sun för att ta en närmare titt på denna process med hjälp av JWSTs Near Infrared Camera (NIRCam). Deras studie kompletterades med data från markbaserade teleskop som Subaru Telescope och Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
"Här presenterar vi nya JWST/NIRCam-observationer riktade mot det avlägsna klustret CL J1001 vid z =2,51 från COSMOS-Webb-programmet, som i kombination med tidigare smalbandsavbildning riktad mot Hα-emittrar och djupa millimeterundersökningar av CO-emittrar en komplett bild av massiv galaxsammansättning i CL J1001," skrev forskarna i tidningen.
Suns team lyckades slutföra en inventering av CL J1001s medlemsgalaxer. Först identifierade de en population av röda och massiva klustermedlemmar, som har missats från tidigare djupavbildning med hjälp av Hubble Space Telescope (HST). Detta bekräftar att JWST-observationer är nödvändiga för att få en fullständig folkräkning av medlemmar i galaxhopar.
Studien fann att den rumsliga fördelningen av medlemsgalaxer i CL J1001 är mycket koncentrerad. Astronomerna noterade att den centrala stjärndensiteten hos CL J1001 är jämförbar eller till och med högre än mer massiva lågrödförskjutningskluster, i motsats till vad som observeras i utkanten av denna klunga. Dessa fynd tyder på ett scenarie för bildandet inifrån och ut för de tidigaste kända klustren.
Dessutom, baserat på det massafulla provet av stjärnbildande medlemmar, fann astronomerna att stjärnmassfunktionen hos CL J1001 visar en framträdande "topptung" funktion - eftersom det finns ett överflöd av massiva stjärnbildande galaxer (SFG) staplade upp i klusterkärnan. Det visade sig att det totala antalet och stjärndensiteten för dessa massiva SFG-medlemmar är jämförbara med det för massiva SFG och vilande galaxer kombinerade i kluster vid lägre rödförskjutningar.
Sammanfattningsvis drog författarna till artikeln slutsatsen att CL J1001 för närvarande befinner sig i en snabb övergång och att många av dess massiva SFG snart kommer att bli stilla.
Mer information: Hanwen Sun et al, JWST:s första glimtar av ett z> 2-bildande kluster avslöjar en topptung stjärnmassfunktion, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.05248
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
