Спектр SXDS2_19838 — одной из галактик новооткрытого протокластера. Фото: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2311.11569.
Международная группа астрономов сообщает об открытии нового протокластера массивных спокойных галактик с красным смещением примерно 4,0. Это первое обнаружение протокластера такого типа на таком большом красном смещении. Открытие было подробно описано в статье, опубликованной 20 ноября на сервере препринтов arXiv.
Скопления галактик содержат от сотен до тысяч галактик, связанных гравитацией. Это самые огромные гравитационно-связанные структуры во Вселенной, которые могут служить отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.
Особый интерес астрономов вызывают исследования протокластеров галактик, прародителей скоплений. Такие объекты, обнаруженные при высоких красных смещениях (более 2,0), могут предоставить важную информацию о ранних фазах Вселенной.
Теперь группа астрономов под руководством Масаюки Танака из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ) обнаружила новый протокластер с высоким красным смещением. Анализируя данные Subaru/XMM-Newton Deep Survey (SDXS), они определили концентрацию по меньшей мере пяти массивных спокойных галактик с красным смещением 3,99. Исследование было дополнено данными последующих наблюдений с помощью спектрографа MOSFIRE на телескопе Keck I.
Новооткрытые галактики получили обозначения: SXDS2_19838, SXDS2_15659, SXDS2_16609, SXDS2_19229 и SXDS2_19997. Галактика SXDS2_19838 является самой массивной из них, поскольку ее звездная масса и масса гало, по измерениям, составляют 113,1 миллиарда и 3,1 триллиона солнечных масс соответственно.
Наблюдения показывают, что SXDS2_19838 окружен четырьмя другими галактиками, которые вместе имеют звездную массу и массу гало около 230 миллиардов и 8,5 триллионов солнечных масс соответственно. Во всех галактиках этой сверхплотности недавно произошел эпизод звездообразования, за которым последовало быстрое затухание. Теперь скорость звездообразования (SFR) у них составляет от 1,4 до 11,5 солнечных масс в год.
Собранные данные позволяют предположить, что все эти пять галактик сформировались и загасли в одно и то же время. Авторы статьи предполагают, что этот протокластер разрушится и образует ядро массивного скопления. Они добавили, что протокластер может быть более плотной системой, чем наблюдалось, и что галактики-члены еще не находятся в одном и том же гало на момент наблюдения, но для подтверждения этого необходимы дальнейшие исследования.
Подводя итоги, исследователи подчеркивают уникальность своего открытия. «Это первое открытие концентрации покоящихся галактик на таком высоком красном смещении, и оно впервые служит уникальной лабораторией для исследования роли окружающей среды на z = 4», — заключили ученые.
