Forskere undersøger den lyseste klyngegalakse i MACS 1931.8-2635

Brug af Very Large Telescope (VLT) og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), forskere fra universitetet i Wien, Østrig, og andre steder har undersøgt den lyseste klyngegalakse (BCG) i en massiv galaksehob kendt som MACS 1931.8-2635. Resultaterne af undersøgelsen, offentliggjort 28. januar på arXiv.org, levere vigtig information om arten af ​​denne BCG.

Galaksehobe består af op til tusindvis af galakser bundet sammen af ​​tyngdekraften. De er de største gravitationsbundne strukturer, og kunne derfor være afgørende for at forbedre viden om storskala strukturdannelse og evolution af universet.

BCG'er er generelt de lyseste galakser i galaksehobe. Observationer viser, at de for det meste er massive elliptiske galakser, der ligger tæt på det geometriske og kinematiske centrum af deres værtsgalaksehob.

Ved en rødforskydning på cirka 0,35, MACS 1931.8-2635 (M1931 for kort) er en massiv, lysende røntgen, cool-core galaksehob. Dens BCG har en stjernemasse på omkring 590 milliarder solmasser, og dens stjernedannelseshastighed (SFR) anslås at være relativt høj - nogle undersøgelser peger på et niveau på omkring 250 solmasser om året.

Tidligere undersøgelser har fundet ud af, at M1931 BCG rummer en af ​​de mest røntgenlysende kølige kerner, der endnu er opdaget, med en tilsvarende masseafkølingshastighed på omkring 165 solmasser om året. Det har også et af de største kendte reservoirer af kold gas i en klyngekerne, med en masse på omkring 19 milliarder solmasser, samt store mængder støv, med flere støvklumper med temperaturer under 10 K.

Alt i alt, M1931 BCG er et eksempel på en hob med en hurtigt afkølende kerne og kraftig aktiv galaktisk kerne-feedback (AGN) og er sandsynligvis i overgang mellem to dominerende brændstofformer til stjernedannelse og feedback. For at få mere indsigt i arten og udviklingen af ​​denne BCG, et hold af astronomer ledet af Bianca-Iulia Ciocan fra Universitetet i Wien udførte multibølgelængdeobservationer af denne galakse ved hjælp af VLT's Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) og ALMA.

"Baseret på VLT-MUSE optisk integreret feltspektroskopi, vi undersøgte BCG for den massive cool-core CLASH-klynge MACS 1931.8-2635 ved en rødforskydning på z=0,35, vedrørende dets rumligt opløste stjernedannelsesaktivitet, ioniseringskilder, kemiske overflod, gas- og stjernekinematik. De optiske MUSE IFS-data er suppleret med sub-mm ALMA-observationer, giver os mulighed for at forbinde egenskaberne af den varme ioniserede gas med egenskaberne af den kolde molekylære gaskomponent, " skrev forskerne i avisen.

Undersøgelsen identificerede ioniserende kilder i forskellige regioner af M1931 BCG, at finde, at de ioniserede og molekylære gaskomponenter er co-spatiale og co-moving. Den diffuse gas, der er indespærret i galaksens hale, falder sandsynligvis indad, giver ekstra brændstof til stjernedannelse og AGN-feedback, hvilket er i overensstemmelse med modeller for kaotisk kuldetilvækst. Den vigtigste kilde til ionisering i galaksen ser ud til at være en blanding mellem stjernedannelse og andre energiske processer.

Stjernedannelseshastigheden for M1931 BCG blev beregnet til at være omkring 97 solmasser om året, med højeste værdier i galaksens kerne. Omkring 80 % af hobens stjernemasse anslås at være dannet for mere end 6 milliarder år siden. M1931's intracluster medium (ICM) metallicitet viste sig at være i overensstemmelse med gasfasemetalliciteten målt i BCG's interstellare medium (ISM). Dette fund tyder på, at den varme gas, der er observeret i galaksens ISM, er kondenseret fra ICM.

"Galaksen er et spredningsdomineret system, typisk for massiv, elliptiske galakser. Gas- og stjernekinematik er afkoblet, med de gasformige hastighedsfelter, der er tættere relateret til bulkbevægelserne af intraclustermediet, " konkluderede forfatterne af papiret.

© 2021 Science X Network