Tidligere skjulte protoklynger kunne afsløre nye detaljer om galakseudviklingen

Forfædrene til nogle af de største galaksehobe har gemt sig i almindeligt syn. Nyt arbejde ledet af Carnegies Andrew Newman demonstrerer en ny teknik til at identificere forløberne for de mest ekstreme galaktiske miljøer. Holdets resultater er offentliggjort i Nature .

Som alle os andre er galakser formet og støbt af deres omgivelser. For at få et fuldstændigt billede af de forskellige fysiske påvirkninger på en galakses livscyklus, er det afgørende at spore fremkomsten af ​​egenskaber forårsaget af miljøfaktorer, efterhånden som de opstår.

"Vi har i lang tid vidst, at galaksernes farver, masser og former afhænger af deres kosmiske miljø, men der er meget, vi ikke ved om, hvornår og hvordan disse forskelle optrådte," sagde Newman.

Galaksehobe er de mest massive strukturer i kosmos bundet af deres egen tyngdekraft - nogle gange omfattende tusindvis af galakser. Forgængerne til disse massive galaktiske miljøer, kaldet protoclusters, er nogle af de tidligste kendte strukturer i kosmos og er perfekte til at studere de tidlige stadier af en galakses livscyklus.

Big Bang startede universet som en varm, grumset suppe af partikler, der hurtigt udvidede sig. Nogle områder af universet var tættere end andre, og over tid overvandt deres tyngdekraft universets ekspansion, hvilket fik materialet til at kollapse indad og danne klumper af struktur, der til sidst ville føde grupper eller hobe af galakser.

Men holdet fandt ud af, at disse protoclusters kan være overraskende svære at få øje på.

Til dato er de fleste protoklynger blevet fundet ved at søge på himlen efter områder, der indeholder et usædvanligt stort antal fjerne galakser. Forskerholdet – som omfattede Carnegies Gwen Rudie, Guillermo Blanc, Mahdi Qezlou, Daniel Kelson, Alan Dressler og observatoriedirektør John Mulchaey – implementerede en ny strategi til at finde protocluster.

Nøglen til deres metode er det faktum, at den intergalaktiske brintgas, der er en del af protoclusteren, vil absorbere lys, der passerer gennem den, og kaster en slags skygge på galakserne bag dem, ud over protoclusterens grænser. Ved at bruge Magellan-teleskoperne ved Carnegies Las Campanas-observatorium i Chile til at observere sådanne skygger, var holdet i stand til at identificere de sandsynlige placeringer af protoklynger.

"Vi var meget overraskede over at finde så få galakser inde i protoklyngerne, der kaster de stærkeste skygger, hvilket er grunden til, at disse protoklynger blev savnet ved tidligere søgninger," sagde Newman.

Deres resultater tyder på, at de oversete protoklynger rummer usete galakser, der må have udviklet sig anderledes, hvilket gør dem svagere og derfor sværere at opdage. Holdet planlægger at udføre yderligere søgninger for at lokalisere disse forsvundne galakser og bestemme deres usædvanlige egenskaber.

"Det er interessant, at disse galaksers evolutionære stier divergerede så tidligt i universets historie, længe før de hobe, de nu lever i, blev samlet," sagde Blanc.

Tilføjet Rudie:"En af de vigtigste erfaringer fra dette arbejde er, at når vi kortlægger det fjerne univers, er det vigtigt at samle flere perspektiver; kun at bruge én teknik kan give et misvisende billede."

Forskerne indikerede, at fremtidige protocluster-søgninger vil være i stand til at teste deres resultater mod en større population. + Udforsk yderligere

'Tidsmaskine'-simuleringer skabt for at studere livscyklussen for forfædre galaksehobe