Astrónomos del Observatorio Steward en Tucson, Arizona y otros lugares informan de la detección de un nuevo protocúmulo masivo. La estructura se encontró alrededor de un cuásar luminoso conocido como J0910–0414. El descubrimiento se detalla en un artículo publicado el 2 de febrero en el servidor de preimpresión arXiv. .
Los cúmulos de galaxias albergan de cientos a miles de galaxias unidas por la gravedad. Son las estructuras gravitacionalmente más inmensas del universo y podrían servir como excelentes laboratorios para estudiar la evolución y la cosmología de las galaxias.
Los astrónomos están especialmente interesados en el estudio de los protocúmulos de galaxias, los progenitores de los cúmulos. Estos objetos, encontrados con corrimientos al rojo elevados (más de 2,0), podrían proporcionar información esencial sobre las primeras fases del universo.
Recientemente, un equipo de astrónomos dirigido por Feige Wang del Observatorio Steward ha empleado la Hyper Suprime-Cam (HSC) en el 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. Debido a esto, es un buen lugar para buscar sobredensidades de galaxias y, por lo tanto, nuevos cúmulos de galaxias, así como los primeros protocúmulos.
"Las observaciones de Subaru/HSC se obtuvieron entre noviembre de 2019 y enero de 2020. Observamos este campo de cuásar con filtros i2, z y NB926 y los tiempos de exposición en la fuente son 150 minutos, 240 minutos y 313 minutos, respectivamente", afirman los investigadores. escribió en el periódico.
Las observaciones encontraron un protocúmulo anclado por J0910-0414, que incluye al menos tres líneas de carbono [C II] y 12 emisores Lyhman-alfa (LAE) en el corrimiento al rojo del cuásar. Las imágenes también muestran un LAE de doble pico en las proximidades del cuásar.
Según el estudio, el protocúmulo recién descubierto es una de las estructuras más densas conocidas en el universo primitivo. Además, se estima que la masa actual de esta estructura es de unos 6,9 mil billones de masas solares, es decir, tres veces mayor que la del cercano cúmulo de Coma. Esto significa que el protocúmulo reportado en el artículo es el más masivo encontrado con un corrimiento al rojo superior a 6,0.
Resumiendo los resultados, el equipo de Wang subrayó que es eficiente identificar sobredensidades de galaxias apuntando a campos de cuásares tanto con ALMA como con observaciones de banda estrecha, lo cual quedó demostrado con el descubrimiento de un nuevo protocúmulo.
"Las futuras observaciones en mosaico de ALMA, imágenes de banda estrecha de campo amplio y observaciones JWST [Telescopio Espacial James Webb] de cuásares en la EoR [Época de Reionización] nos permitirán no sólo identificar las sobredensidades de galaxias en la EoR sino también estudiar la dependencia ambiental de la evolución de las galaxias", concluyen los científicos.
Más información: Feige Wang et al, Un protocúmulo masivo anclado 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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