Gromada masywnych galaktyk spokojnych

Nowo odkryta gromada masywnych galaktyk spokojnych ma wskaźnik przesunięcia ku czerwieni około 4.0. Jest to pierwsza odkryta gromada tak oddalona od Ziemi.

Gromady galaktyk składają się z setek do tysięcy galaktyk powiązanych ze sobą grawitacyjnie. Są one najbardziej rozległymi strukturami związanymi grawitacyjnie we Wszechświecie i mogą służyć jako doskonałe laboratoria do badania ewolucji galaktyk i kosmologii.

Astronomowie są szczególnie zainteresowani badaniem protogromad galaktyk, czyli progenitorów gromad. Takie obiekty, znalezione na wysokich przesunięciach ku czerwieni (ponad 2,0), mogą dostarczyć istotnych informacji na temat wczesnych faz życia Wszechświata.

Astronomowie pod kierownictwem Masayuki Tanaka z National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) odkryli nową gromadę protogalaktyk z przesunięciem ku czerwieni. Analizując dane z Subaru/XMM-Newton Deep Survey (SDXS), zidentyfikowali skupisko co najmniej pięciu masywnych galaktyk spokojnych na przesunięciu ku czerwieni równym 3,99. Badanie zostało uzupełnione o dane z dalszych obserwacji za pomocą spektrografu MOSFIRE na teleskopie Keck I. Odkrycie zostało opisane w serwisie arXiv.

Nowo odkryte galaktyki otrzymały oznaczenia: SXDS2_19838, SXDS2_15659, SXDS2_16609, SXDS2_19229 i SXDS2_19997. Galaktyka SXDS2_19838 jest najmasywniejszą z nich, jej masa gwiazdowa i masa halo zostały zmierzone odpowiednio na 113,1 miliarda i 3,1 biliona mas Słońca.

Obserwacje wykazały, że SXDS2_19838 jest otoczona przez cztery inne galaktyki, których masa gwiazdowa i masa halo wynoszą odpowiednio około 230 miliardów i 8,5 biliona mas Słońca. Wszystkie galaktyki o tej nadmiernej gęstości doświadczyły ostatnio epizodu wybuchu gwiazdowego, po którym nastąpiło gwałtowne wygaszenie. Obecnie ich tempo formowania się gwiazd (SFR) wynosi od 1,4 do 11,5 mas Słońca na rok.

Zebrane dane sugerują, że wszystkie te pięć galaktyk uformowało się i wygasło w podobnym czasie. Astronomowie zakładają, że ta protogromada zapadnie się, tworząc rdzeń masywnej gromady. Dodali, że może być ona gęstszym systemem niż zaobserwowano, a galaktyki wchodzące w jej skład nie znajdują się jeszcze w tym samym halo w momencie obserwacji, ale potrzebne są dalsze badania, aby to potwierdzić.

Badacze podkreślają, jak wyjątkowe jest ich odkrycie. „Jest to pierwsza gromada galaktyk spokojnych na tak wysokim przesunięciu ku czerwieni i służy jako unikalne laboratorium do zbadania roli środowiska przy z = 4 po raz pierwszy” – podsumowują naukowcy.

Emil Gołoś