Astronomer från Steward Observatory i Tucson, Arizona och på andra håll rapporterar upptäckten av ett nytt massivt protokluster. Strukturen hittades runt en lysande kvasar känd som J0910–0414. Upptäckten beskrevs i en artikel som publicerades den 2 februari på pre-print-servern arXiv .
Galaxhopar hyser från hundratals till tusentals galaxer som är sammanbundna av gravitationen. De är de mest enorma gravitationsbundna strukturerna i universum och 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 objekt, som hittas vid höga rödförskjutningar (över 2,0), skulle kunna ge viktig information om universums tidiga faser.
Nyligen har ett team av astronomer ledda av Steward Observatorys Feige Wang använt Hyper Suprime-Cam (HSC) på Subaru Telescope, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) och andra markbaserade anläggningar, för att observera J0910–0414— en lysande kvasar vid en rödförskjutning på 6,63. Kvasaren är värd för ett av de mest massiva (cirka 3,6 miljarder solmassor) supermassiva svarta hålen vid en så hög rödförskjutning. På grund av detta är det ett bra ställe att söka efter galaxöverdensiteter och därför nya galaxhopar såväl som de tidigaste protoklustren.
"Subaru/HSC-observationerna erhölls från november 2019 till januari 2020. Vi observerade detta kvasarfält med i2-, z- och NB926-filter och exponeringstiderna på källan är 150 minuter, 240 minuter respektive 313 minuter", forskarna skrev i tidningen.
Observationerna fann ett protokluster förankrat av J0910–0414, som inkluderar minst tre kol [C II] linje och 12 Lyhman-alfa-emittrar (LAE) vid kvasarens rödförskjutning. Bilderna visar också en dubbeltoppad LAE i närheten av kvasaren.
Enligt studien är det nyfunna protoklustret en av de mest övertäta strukturerna som var kända i det tidiga universum. Dessutom uppskattas den nuvarande massan av denna struktur vara cirka 6,9 kvadrilljoner solmassor – alltså tre gånger större än det närliggande Coma-klustret. Detta betyder att protoklustret som rapporteras i tidningen är det mest massiva som hittats vid en rödförskjutning högre än 6,0.
Som en sammanfattning av resultaten underströk Wangs team att det är effektivt att identifiera galaxöverdensiteter genom att rikta in sig på kvasarfält med både ALMA och smalbandsobservationer, vilket bevisades genom upptäckten av ett nytt protokluster.
"Framtida ALMA mosaikobservationer, smalbandsavbildning med breda fält och JWST [James Webb Space Telescope] observationer av kvasarer i EoR [Epoch of Reionization] kommer att tillåta oss att inte bara identifiera galaxöverdensiteter i EoR utan också studera miljöberoendet av galaxens evolution", avslutar forskarna.
Mer information: Feige Wang et al, A Massive Protocluster Anchored by a Luminous Quasar vid z=6,63, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.01844
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
