天文学家在发光类星体周围发现巨大的原星系团

降法讲顾

类星体J0910–0414周围莱曼α发射体的大规模超密度。资料来源：王等，2024。

（）据美国物理学家组织网（托马斯·诺瓦克斯基）：亚利桑那州图森市斯图尔特天文台和其他地方的天文学家报告说探测到一个新的大质量原星系团。该结构是在一个名为j 0910–0414的发光类星体周围发现的。2月2日，预印本服务器arXiv上发表的一篇论文详细介绍了这一发现。

星系团包含数百到数千个因引力而结合在一起的星系。它们是宇宙中最巨大的引力束缚结构，可以作为研究星系演化和宇宙学的绝佳实验室。

天文学家对星系团的前身——星系原星系团的研究特别感兴趣。这种在高红移（超过2.0）下发现的天体可以提供关于宇宙早期阶段的重要信息。

最近，由Steward天文台的格非·王领导的一组天文学家利用斯巴鲁望远镜、阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）和其他地面设施上的超高速摄影机（HSC）观测j 0910–0414——一颗红移为6.63的发光类星体。这颗类星体拥有一个质量最大（约36亿太阳质量）的超大质量黑洞，红移如此之高。因此，这是一个搜索星系密度过大、新星系团以及最早的原星系团的好地方。

“斯巴鲁/HSC的观测数据是从2019年11月到2020年1月获得的。研究人员在论文中写道:“我们用i2、z和NB926滤光片观察了这个类星体场，源上曝光时间分别为150分钟、240分钟和313分钟。”

观测发现了一个由j 0910–0414锚定的原星系团，其中包括至少三条碳【C II】线和12个处于类星体红移的莱曼-阿尔法发射器（lae）。这些图像还显示了类星体附近的双峰LAE。

根据这项研究，新发现的原星系团是早期宇宙中已知的密度最大的结构之一。此外，该结构目前的质量估计约为6.9万亿个太阳质量——因此比附近的彗发星团大三倍。这意味着论文中报道的原星系团是红移高于6.0时发现的最大的原星系团。

总结这些结果，王的团队强调，通过ALMA和窄带观测来瞄准类星体场可以有效地识别星系过度密度，新的原星系团的发现证明了这一点。

科学家们总结道:“未来的ALMA马赛克观测、宽视场窄带成像和JWST（詹姆斯·韦伯太空望远镜）对EoR（再电离时代）中类星体的观测将使我们不仅能够识别EoR中的星系过度密度，还可以研究星系演化的环境依赖性。”