Astronomen van het Steward Observatory in Tucson, Arizona en elders melden de detectie van een nieuwe massieve protocluster. De structuur werd gevonden rond een lichtgevende quasar die bekend staat als J0910–0414. De ontdekking wordt gedetailleerd beschreven in een artikel dat op 2 februari werd gepubliceerd op de pre-printserver arXiv .

Clusters van sterrenstelsels herbergen honderden tot duizenden sterrenstelsels die door de zwaartekracht met elkaar zijn verbonden. Het zijn de meest immense door zwaartekracht gebonden structuren in het universum, en zouden kunnen dienen als uitstekende laboratoria voor het bestuderen van de evolutie en kosmologie van sterrenstelsels.

Astronomen zijn vooral geïnteresseerd in onderzoek naar protoclusters van sterrenstelsels, de voorlopers van clusters. Dergelijke objecten, gevonden bij hoge roodverschuivingen (meer dan 2,0), zouden essentiële informatie kunnen verschaffen over de vroege fasen van het universum.

Onlangs heeft een team van astronomen onder leiding van Feige Wang van het Steward Observatory de Hyper Suprime-Cam (HSC) van de Subaru-telescoop, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en andere faciliteiten op de grond gebruikt om J0910-0414 te observeren. een lichtgevende quasar met een roodverschuiving van 6,63. De quasar herbergt een van de meest massieve (ongeveer 3,6 miljard zonsmassa's) superzware zwarte gaten met zo'n hoge roodverschuiving. Hierdoor is het een goede plek om te zoeken naar overdichtheden van sterrenstelsels en dus naar nieuwe clusters van sterrenstelsels, evenals naar de vroegste protoclusters.

"De Subaru/HSC-waarnemingen zijn verkregen van november 2019 tot januari 2020. We hebben dit quasarveld waargenomen met i2-, z- en NB926-filters en de belichtingstijden aan de bron zijn respectievelijk 150 minuten, 240 minuten en 313 minuten", aldus de onderzoekers. schreef in de krant.

De waarnemingen vonden een protocluster verankerd door J0910–0414, die ten minste drie koolstof [C II] -lijnen en 12 Lyhman-alpha-emitters (LAE's) omvat bij de roodverschuiving van de quasar. De afbeeldingen tonen ook een LAE met dubbele piek in de buurt van de quasar.

Volgens de studie is de pas ontdekte protocluster een van de meest overdichte structuren die we in het vroege heelal kennen. Bovendien wordt de huidige massa van deze structuur geschat op zo'n 6,9 biljard zonsmassa's – dus drie keer zo groot als de nabijgelegen Coma-cluster. Dit betekent dat de protocluster die in het artikel wordt gerapporteerd de meest massieve is die is gevonden bij een roodverschuiving hoger dan 6,0.

Samenvattend onderstreepte het team van Wang dat het efficiënt is om de overdichtheid van sterrenstelsels te identificeren door zich te richten op quasarvelden met zowel ALMA- als smalbandige waarnemingen, wat werd bewezen door de ontdekking van een nieuwe protocluster.

‘Toekomstige ALMA-mozaïekobservaties, wide-field narrow band imaging en JWST [James Webb Space Telescope]-observaties van quasars in de EoR [Epoch of Reionization] zullen ons in staat stellen niet alleen de overdichtheid van sterrenstelsels in de EoR te identificeren, maar ook de omgevingsafhankelijkheid te bestuderen van de evolutie van sterrenstelsels”, concluderen de wetenschappers.

Meer informatie: Feige Wang et al., Een enorme protocluster verankerd door een lichtgevende quasar op z=6,63, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.01844

Journaalinformatie: arXiv

© 2024 Science X Netwerk