Los astrónomos han descubierto una masa primordial masiva alrededor del cuásar luminoso

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Exceso de densidad a gran escala de emisores Lyman alfa (LAE) alrededor de los cuásares J0910-0414. Crédito: Wang et al., 2024.

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Exceso de densidad a gran escala de emisores Lyman alfa (LAE) alrededor de los cuásares J0910-0414. Crédito: Wang et al., 2024.

Astrónomos del Observatorio Steward en Tucson, Arizona y otros lugares han informado del descubrimiento de un nuevo protocúmulo masivo. La estructura se encontró alrededor de un cuásar luminoso conocido como J0910–0414. El descubrimiento se detalla en A. papel Fue publicado el 2 de febrero en un servidor de preimpresión. arXiv.

Los cúmulos de galaxias contienen de cientos a miles de galaxias unidas por la gravedad. Son las estructuras gravitacionalmente más grandes del universo y pueden servir como excelentes laboratorios para estudiar la evolución y la cosmología de las galaxias.

Los astrónomos están particularmente interesados ​​en el estudio de los protocúmulos de galaxias y de los progenitores de los cúmulos. Estos objetos, encontrados con corrimientos al rojo elevados (más de 2,0), pueden proporcionar información clave sobre las primeras etapas del universo.

Recientemente, un equipo de astrónomos dirigido por Feig Wang del Observatorio Steward utilizó la Hyper Suprime-Cam (HSC) del Telescopio Subaru, el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y otras instalaciones terrestres para observar J0910–0414. Un cuásar luminoso con un corrimiento al rojo de 6,63. El cuásar alberga uno de los agujeros negros supermasivos más masivos (alrededor de 3.600 millones de masas solares) con un corrimiento al rojo tan alto. Como resultado, es un buen lugar para buscar densidades extremas de galaxias y, por tanto, nuevos cúmulos de galaxias, así como protocúmulos más antiguos.

«Las observaciones de Subaru/HSC se adquirieron entre noviembre de 2019 y enero de 2020. Observamos este campo de cuásar utilizando filtros i2, z y NB926 y los tiempos de exposición en la fuente son 150 minutos, 240 minutos y 313 minutos, respectivamente», dijeron los investigadores. Escribió en el periódico.

Las observaciones encontraron un grupo primario estabilizado por J0910-0414, que incluye al menos tres átomos de carbono. [C II] La línea y 12 emisores Lyman alfa (LAE) en el corrimiento al rojo del cuásar. Las imágenes también muestran un doble pico del LAE cerca del cuásar.

Según el estudio, el protocúmulo recién descubierto es una de las estructuras más densas conocidas en el universo primitivo. Además, la masa actual de esta estructura se estima en 6,9 mil billones de masas solares, tres veces mayor que la de la cercana Coma. Esto significa que la masa inicial mencionada en el artículo es la masa más grande encontrada con corrimientos al rojo superiores a 6,0.

Resumiendo los resultados, el equipo de Wang confirmó que es eficaz determinar el exceso de densidad de las galaxias apuntando a campos de cuásares utilizando observaciones de ALMA y de banda estrecha, lo que quedó demostrado con el descubrimiento de una nueva protopoblación.

“Observaciones futuras en mosaico de ALMA, imágenes de campo amplio de banda estrecha y JWST [James Webb Space Telescope] Observaciones de cuásares en EoR [Epoch of Reionization] «Nos permitirá no sólo determinar el exceso de densidad de galaxias en el EoR, sino también estudiar la dependencia ambiental de la evolución de las galaxias».

más información:
Feig Wang et al., Un protocúmulo masivo estabilizado por un cuásar luminoso en z=6,63, arXiv (2024). doi: 10.48550/arxiv.2402.01844

Información de la revista:
arXiv


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