En massiv galaksesuperklynge i det tidlige univers

Universets struktur beskrives ofte som værende et kosmisk net af filamenter, knudepunkter og hulrum, hvor knuderne er klynger af galakser, de største gravitationsbundne objekter, man kender. Disse noder menes at være blevet sået af tæthedssvingninger med lille amplitude som dem, der observeres i den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB), som voksede, indtil de kollapsede i strukturerne, der ses i dag. Mens CMB er godt forstået, og detaljerne i nutidens galaksehobe er velbeskrevne, mangler de mellemliggende faser af evolutionen tilstrækkelige observationer til at begrænse modellerne. Traditionelle galaksehobesøgninger antager, at disse objekter har haft tid nok til at ækvilibrere, så den intergalaktiske gas er opvarmet nok til at blive opdaget i røntgenstråling. For at opdage de fjernere galakser og protoklynger, der er for svage til at opdage i røntgenstråler, bruger astronomer i stedet deres lyse infrarøde eller submillimeter-emission.

Superklyngen SPT2349−56, opdaget i submillimeterbåndet af Sydpolteleskopet, er så fjern, at dens lys har rejst i over tolv milliarder år. Den er vært for over tredive submillimeter-lyse galakser og snesevis af andre lysende og/eller spektroskopisk bekræftede stjernedannende galakser. Det er et af de mest aktive stjernedannende komplekser, der er kendt, og producerer over ti tusinde stjerner om året. En af dens lyse kilder ser ud til at være sammensmeltningen af ​​over tyve galakser. Systemets stjernemasse var dog ikke kendt, hvilket for eksempel gjorde det umuligt at vide, om det enorme udbrud af stjerner var resultatet af en ekstraordinær effektivitet eller blot opstod, fordi systemet var så ekstremt stort.

CfA-astronomen Matthew Ashby var medlem af et hold, der nu har gennemført meget dybe observationer ved optiske og infrarøde bølgelængder for at opnå stjernemasserne gennem spektral energifordeling (SED) analyser. De brugte Gemini- og Hubble-rumteleskoperne til at opnå optiske/nær-infrarøde fluxmålinger og Spitzers IRAC-kamera til den infrarøde flux. For at modellere SED'erne skal de mange detekterede punktkilder matches til hinanden ved alle bølgelængder. Dette er en kompleks opgave, og forskerne beskriver processerne for at gøre det, mens de også adresserer den alvorlige blanding, der kan opstå på grund af utilstrækkelig rumlig opløsning i det infrarøde.

Ifølge deres resultater offentliggjort i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , finder astronomerne ud af, at stjernemassen i denne urhob sammenlignet med dens stjernedannelseshastighed er tæt på værdien målt i nærliggende ("normale") galakser, en konklusion, der antyder, at stjernedannelsesprocesserne på arbejde ligner dem i det lokale univers. Klyngen viser dog et underskud af molekylær gas, hvilket tyder på, at aktiviteten nærmer sig slutningen af ​​denne tumultariske fase, da det gasformige råmateriale til stjerner spredes. + Udforsk yderligere

En massiv protocluster af fusionerende galakser i det tidlige univers