Met behulp van Very Large Telescope (VLT) en Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), onderzoekers van de Universiteit van Wenen, Oostenrijk, en elders hebben ze het helderste clusterstelsel (BCG) onderzocht in een enorm sterrenstelsel dat bekend staat als MACS 1931.8-2635. Resultaten van de studie, gepubliceerd op 28 januari op arXiv.org, belangrijke informatie verstrekken over de aard van deze BCG.

Clusters van sterrenstelsels bestaan ​​uit wel duizenden sterrenstelsels die door de zwaartekracht aan elkaar zijn gebonden. Het zijn de grootste zwaartekrachtgebonden structuren, en zou daarom cruciaal kunnen zijn bij het verbeteren van de kennis over grootschalige structuurvorming en evolutie van het universum.

BCG's zijn over het algemeen de helderste sterrenstelsels in clusters van sterrenstelsels. Waarnemingen laten zien dat het voornamelijk massieve elliptische sterrenstelsels zijn die dicht bij het geometrische en kinematische centrum van hun gastcluster van sterrenstelsels liggen.

Bij een roodverschuiving van ongeveer 0,35, MACS 1931.8-2635 (kortweg M1931) is een enorm, X-ray lichtgevend, cool-core melkwegcluster. Zijn BCG heeft een stellaire massa van ongeveer 590 miljard zonsmassa's en de stervormingssnelheid (SFR) wordt als relatief hoog geschat - sommige studies wijzen op een niveau van ongeveer 250 zonsmassa's per jaar.

Eerdere studies hebben aangetoond dat M1931 BCG een van de meest röntgenlichtgevende koele kernen herbergt die tot nu toe zijn ontdekt, met een equivalente afkoelsnelheid van ongeveer 165 zonsmassa's per jaar. Het heeft ook een van de grootste bekende reservoirs van koud gas in een clusterkern, met een massa van ongeveer 19 miljard zonsmassa's, evenals grote hoeveelheden stof, met meerdere stofklonten met temperaturen lager dan 10 K.

Globaal genomen, M1931 BCG is een voorbeeld van een cluster met een snel afkoelende kern en krachtige actieve galactische kern (AGN) feedback en is waarschijnlijk aan het overgaan tussen twee dominante manieren van brandstof voor stervorming en feedback. Om meer inzicht te krijgen in de aard en evolutie van deze BCG, een team van astronomen onder leiding van Bianca-Iulia Ciocan van de Universiteit van Wenen deed waarnemingen op meerdere golflengten van dit sterrenstelsel met behulp van VLT's Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) en ALMA.

"Gebaseerd op VLT-MUSE optische integrale veldspectroscopie, we onderzochten de BCG van het enorme cool-core CLASH-cluster MACS 1931.8-2635 bij een roodverschuiving van z=0.35, met betrekking tot zijn ruimtelijk opgeloste stervormingsactiviteit, ionisatie bronnen, chemische overvloed, gas- en stellaire kinematica. De optische MUSE IFS-gegevens worden aangevuld met sub-mm ALMA-waarnemingen, waardoor we de eigenschappen van het warme geïoniseerde gas kunnen koppelen aan die van de koude moleculaire gascomponent, ’ schreven de onderzoekers in de krant.

De studie identificeerde ioniserende bronnen in verschillende regio's van M1931 BCG, vinden dat de geïoniseerde en moleculaire gascomponenten co-ruimtelijk en co-bewegend zijn. Het diffuse gas opgesloten in de staart van de melkweg valt waarschijnlijk naar binnen, het leveren van extra brandstof voor stervorming en AGN-feedback, wat in overeenstemming is met modellen van chaotische koude aanwas. De belangrijkste bron van ionisatie in de melkweg lijkt een mix te zijn tussen stervorming en andere energetische processen.

De stervormingssnelheid voor M1931 BCG werd berekend op ongeveer 97 zonsmassa's per jaar, met de hoogste waarden in de kern van de melkweg. Ongeveer 80% van de stellaire massa van de cluster is naar schatting meer dan 6 miljard jaar geleden gevormd. De metalliteit van het intraclustermedium (ICM) van M1931 bleek consistent te zijn met de metalliteit in de gasfase gemeten in het interstellaire medium (ISM) van de BCG. Deze bevinding suggereert dat het warme gas dat is waargenomen in de ISM van de melkweg is gecondenseerd uit de ICM.

"De melkweg is een door dispersie gedomineerd systeem, typisch voor massieve, elliptische sterrenstelsels. De gas- en stellaire kinematica zijn ontkoppeld, waarbij de gasvormige snelheidsvelden nauwer verwant zijn aan de bulkbewegingen van het intraclustermedium, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

© 2021 Science X Network