天文学者は、数十億年の時を経て、今日、宇宙で知られている最大のシステムの1つに進化した銀河団を写真に収めました。 Astronomers have looked back in time billions of years to photograph a cluster of galaxies, which today will have evolved into one of the largest known systems in the universe.
2023-04-24 カリフォルニア工科大学(Caltech)
NASAのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を用いて、赤方偏移と呼ばれる現象を測定し、7つの銀河の距離を正確に測定した。各銀河が赤方偏移7.88と全く同じ距離にあるため、彼らはすべてクラスター化している。これらの銀河の光は、数十億年前に存在したように観察されており、それらは宇宙で最も巨大なクラスターの一つに進化していると予測されている。
これらの発見は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期の科学実験から得られたもので、今後、Nancy Grace Roman Space Telescopeによってさらに進化することが期待されている。
＜関連情報＞
- https://www.caltech.edu/about/news/the-young-cluster-of-galaxies-at-the-edge-of-the-universe
- https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acb99e/meta
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期成果。XIV. ビッグバンから6億5千万年後のプロトクラスターが分光学的に確認される。 Early Results from GLASS-JWST. XIV. A Spectroscopically Confirmed Protocluster 650 Million Years after the Big Bang
Takahiro Morishita, Guido Roberts-Borsani, Tommaso Treu, Gabriel Brammer, Charlotte A. Mason, Michele Trenti, Benedetta Vulcani, Xin Wang, Ana Acebron, Yannick Bahé, Pietro Bergamini, Kristan Boyett, Marusa Bradac, Antonello Calabrò, Marco Castellano, Wenlei Chen, Gabriella De Lucia, Alexei V. Filippenko, Adriano Fontana, Karl Glazebrook, Claudio Grillo, Alaina Henry, Tucker Jones, Patrick L. Kelly, Anton M. Koekemoer, Nicha Leethochawalit, Ting-Yi Lu, Danilo Marchesini, Sara Mascia, Amata Mercurio, Emiliano Merlin, Benjamin Metha, Themiya Nanayakkara, Mario Nonino, Diego Paris, Laura Pentericci, Piero Rosati, Paola Santini, Victoria Strait, Eros Vanzella, Rogier A. Windhorst, and Lizhi Xie
The Astrophysical Journal Letters Published 2023 April 24
DOI:10.3847/2041-8213/acb99e
Abstract
We present the spectroscopic confirmation of a protocluster at z = 7.88 behind the galaxy cluster Abell 2744 (hereafter A2744-z7p9OD). Using JWST NIRSpec, we find seven galaxies within a projected radius of 60 kpc. Although the galaxies reside in an overdensity around ≳20× greater than a random volume, they do not show strong Lyα emission. We place 2σ upper limits on the rest-frame equivalent width <16–28 Å. Based on the tight upper limits to the Lyα emission, we constrain the volume-averaged neutral fraction of hydrogen in the intergalactic medium to be xHI > 0.45 (68% C i). Using an empirical MUV–Mhalo relation for individual galaxies, we estimate that the total halo mass of the system is ≳4 × 1011M⊙. Likewise, the line-of-sight velocity dispersion is estimated to be 1100 ± 200 km s−1. Using an empirical relation, we estimate the present-day halo mass of A2744-z7p9OD to be ∼2 × 1015M⊙, comparable to the Coma cluster. A2744-z7p9OD is the highest redshift spectroscopically confirmed protocluster to date, demonstrating the power of JWST to investigate the connection between dark-matter halo assembly and galaxy formation at very early times with medium-deep observations at <20 hr total exposure time. Follow-up spectroscopy of the remaining photometric candidates of the overdensity will further refine the features of this system and help characterize the role of such overdensities in cosmic reionization.
