Stor proto-klynge af galakser opdaget midt i at rense den kosmiske tåge

Da universet var omkring 350 millioner år gammelt, var det mørkt:der var ingen stjerner eller galakser, kun neutral gas - hovedsagelig brint - resterne af Big Bang. Den tågede periode begyndte at klare sig, da atomer klumpede sig sammen for at danne de første stjerner og de første kvasarer, får gassen til at ionisere og højenergifotoner til at rejse frit gennem rummet.

denne epoke, kaldet "genioniseringstiden", varede omkring 370 millioner år, og de første store strukturer i universet optræder som grupper eller klynger af galakser.

Et internationalt hold af astronomer grupperet i LAGER-konsortiet (Lyman Alpha Galaxies in the Epoch of Reionization), integreret af Leopoldo Infante, direktør for Carnegies Las Campanas-observatorium, og postdoc-forsker Jorge González-López, opdagede den fjerneste højdensitetsklynge af galakser, eller protocluster, nogensinde observeret. Dette studie, udgivet i Natur astronomi , åbner nye veje til at forstå udviklingen af ​​områder med høj tæthed i universet og de galakser, de er sammensat af.

"Vi har fundet en protocluster observeret, da universet var mindre end 6 procent af sin nuværende alder, nær slutningen af ​​reioniseringsperioden. Det er den fjerneste protocluster hidtil bekræftet med spektroskopi. Et skøn over den involverede masse tyder på, at for den nuværende epoke, det ville være en massiv galaksehob, der ligner den berømte Comahob i det nærliggende univers, " forklarede Infante.

The Dark Energy Camera (DECam), monteret på det 4 meter lange Victor M. Blanco-teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), som er et program fra NSF's NOIRLab og er placeret i Chile, blev brugt til at udføre undersøgelsen.

Bekræftelse af kandidatgalakserne blev derefter opnået med spektre opnået med de 6,5 meter Magellan-teleskoper ved Las Campanas-observatoriet, sammen med omhyggelig datareduktion og analyse.

Himmelforholdene ved Las Campanas Observatory, Infante understregede, give mulighed for dyb, højopløselige observationer af meget svage genstande.

"Magellan-teleskoperne, med deres aktive optik og ekstremt følsomme spektrografer, tillade os at observere galakser, hvis lys blev udsendt så tidligt som 750 millioner år efter Big Bang, " understregede Infante.

LAGER-undersøgelsen søger at forstå fysik på tidspunktet for reionisering, men i sammenhæng med galaksedannelse og evolution.

"Denne forskning er vigtig, fordi den fastslår stofforholdene i universet på tidspunktet for reionisering, da galakser blev dannet. Opdagelsen af ​​protocluster gør det muligt ikke kun at studere individuelle galakser, men også for at forstå, hvordan klynger og strukturer dannes i universet. På samme tid, det afslører de oprindelige betingelser for dannelsen af ​​strukturer, " tilføjede Infante.

Indtil nu, LAGER-undersøgelsen har opdaget snesevis af galakser, hvis lys blev udsendt, da universet var omkring 750 millioner år gammelt. For at forstå de fysiske forhold for stof i universet i disse aldre, forskere skal gange antallet af observerede galakser med en faktor på mindst 10.

"Vi vil fortsætte med at undersøge flere af disse galakser ved hjælp af Blanco 4-meter og Magellan 6,5-meter teleskoperne, indtil vi når den nødvendige statistiske præcision. Vi er sikre på, at vi i processen vil finde mange andre interessante objekter som protoclusteren opdaget i dette arbejde, " konkluderede LCO-direktøren.