JWST-observationer kaster mere lys over arten af ​​en fjern galaksehob

Astronomer fra Nanjing Universitet i Kina og andre steder har udført højopløsningsobservationer af en fjern galaksehob kendt som CL J1001+0220 ved hjælp af James Webb Space Telescope (JWST). Observationskampagnen, beskrevet i et papir offentliggjort 8. marts på preprint-serveren arXiv , giver vigtig information om arten af ​​denne klynge.

Galaksehobe indeholder op til tusindvis af galakser bundet sammen af ​​tyngdekraften. De er de største kendte gravitationsbundne strukturer i universet og kunne tjene som fremragende laboratorier til at studere galakseevolution og kosmologi.

CL J1001+0220 (eller forkortet CL J1001) er en galaksehob i stjernebilledet Sextans, der indeholder 17 galakser, beliggende i en afstand af omkring 11,1 milliarder lysår. Den har en forbedret stjernedannelseshastighed (SFR), kort gasudtømningstid og viser stærke beviser for, at egenskaberne af dens medlemsgalakser er påvirket af det ekstreme miljø.

Tidligere undersøgelser har fundet ud af, at J1001 ser ud til at gennemgå transformationen fra en protocluster til en moden klynge. Da en sådan udvikling ikke er fuldt ud forstået, besluttede et hold af astronomer ledet af Nanjing Universitys Hanwen Sun at se nærmere på denne proces ved hjælp af JWSTs Near Infrared Camera (NIRCam). Deres undersøgelse blev suppleret med data fra jordbaserede teleskoper som Subaru Telescope og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

"Her præsenterer vi nye JWST/NIRCam-observationer rettet mod den fjerne klynge CL J1001 ved z =2,51 fra COSMOS-Webb-programmet, som i kombination med tidligere smalbåndsbilleddannelse rettet mod Hα-emittere og dybe millimeterundersøgelser af CO-emittere, giver et komplet billede af massiv galaksesamling i CL J1001," skrev forskerne i avisen.

Suns hold formåede at gennemføre en optælling af CL J1001s medlemsgalakser. Først identificerede de en population af røde og massive klyngemedlemmer, som er blevet savnet fra tidligere dyb billeddannelse ved hjælp af Hubble Space Telescope (HST). Dette bekræfter, at JWST-observationer er nødvendige for at opnå en fuldstændig optælling af medlemmer i galaksehobe.

Undersøgelsen viste, at den rumlige fordeling af medlemsgalakser i CL J1001 er meget koncentreret. Astronomerne bemærkede, at den centrale stjernedensitet af CL J1001 er sammenlignelig med eller endda højere end mere massive lav-rødforskydningshobe, i modsætning til hvad der observeres i udkanten af ​​denne hob. Disse resultater tyder på et scenarie for dannelsen indefra og ud for de tidligste kendte klynger.

Baseret på den massefyldte prøve af stjernedannende medlemmer fandt astronomerne desuden, at stjernemassefunktionen af ​​CL J1001 viser et fremtrædende "top-tungt" træk - da der er en overflod af massive stjernedannende galakser (SFG'er) stablet op i klyngekernen. Det viste sig, at det samlede antal og stjernedensiteten af ​​disse massive SFG-medlemmer er sammenlignelige med det for massive SFG og hvilende galakser kombineret i klynger ved lavere rødforskydninger.

Som opsummering af resultaterne konkluderede forfatterne af papiret, at CL J1001 i øjeblikket er i en hurtig overgang, og at mange af dens massive SFG'er sandsynligvis snart vil blive stille.

Flere oplysninger: Hanwen Sun et al., JWSTs første glimt af en z> 2-dannende klynge afslører en toptung stjernemassefunktion, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2403.05248

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network