Astronomer opdager massiv protocluster omkring lysende kvasar

Astronomer fra Steward Observatory i Tucson, Arizona og andre steder rapporterer påvisningen af ​​en ny massiv protocluster. Strukturen blev fundet omkring en lysende kvasar kendt som J0910-0414. Opdagelsen blev beskrevet detaljeret i et papir offentliggjort 2. februar på pre-print serveren arXiv .

Galaksehobe rummer fra hundredvis til tusindvis af galakser bundet sammen af ​​tyngdekraften. De er de mest enorme gravitationsbundne strukturer i universet og kunne tjene som fremragende laboratorier til at studere galakseevolution og kosmologi.

Astronomer er især interesserede i undersøgelser af protoclusters af galakser, stamfædre til hobe. Sådanne objekter, fundet ved høje rødforskydninger (over 2,0), kunne give væsentlig information om de tidlige faser af universet.

For nylig har et hold af astronomer ledet af Steward Observatorys Feige Wang brugt Hyper Suprime-Cam (HSC) på Subaru Telescope, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) og andre jordbaserede faciliteter til at observere J0910–0414— en lysende kvasar ved en rødforskydning på 6,63. Kvasaren er vært for et af de mest massive (ca. 3,6 milliarder solmasser) supermassive sorte huller ved så høj en rødforskydning. På grund af dette er det et godt sted at søge efter galakseoverdensiteter og derfor nye galaksehobe såvel som de tidligste protoklynger.

"Subaru/HSC-observationerne blev opnået fra november 2019 til januar 2020. Vi observerede dette kvasarfelt med i2-, z- og NB926-filtre, og eksponeringstiderne på kilden er henholdsvis 150 minutter, 240 minutter og 313 minutter," forskerne skrev i avisen.

Observationerne fandt en protocluster forankret af J0910-0414, som omfatter mindst tre carbon [C II] linje og 12 Lyhman-alpha emittere (LAE'er) ved kvasarens rødforskydning. Billederne viser også en dobbeltspidset LAE i nærheden af ​​kvasaren.

Ifølge undersøgelsen er den nyfundne protocluster en af ​​de mest overtætte strukturer kendt i det tidlige univers. Desuden anslås den nuværende masse af denne struktur til at være omkring 6,9 quadrillion solmasser - derfor tre gange større end den nærliggende Coma-klynge. Dette betyder, at den protocluster, der er rapporteret i avisen, er den mest massive, der er fundet ved en rødforskydning højere end 6,0.

Som opsummering af resultaterne understregede Wangs team, at det er effektivt at identificere galakseoverdensiteter ved at målrette mod kvasarfelter med både ALMA- og smalbåndsobservationer, hvilket blev bevist ved opdagelsen af ​​en ny protoklynge.

"Fremtidige ALMA-mosaikobservationer, bredfelts smalbåndsbilleddannelse og JWST [James Webb Space Telescope]-observationer af kvasarer i EoR [Epoch of Reionization] vil give os mulighed for ikke kun at identificere galakseoverdensiteter i EoR, men også studere den miljømæssige afhængighed af galakseudviklingen," konkluderer forskerne.

Flere oplysninger: Feige Wang et al., A Massive Protocluster Anchored by a Luminous Quasar ved z=6,63, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.01844

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network