天文学：赤方偏移4.3にある高温の銀河団ガスのスニヤエフ–ゼルドビッチ効果による検出

現在の銀河団におけるバリオンのほとんどは高温ガス（≳ 10⁷ K）として存在し、銀河団内媒質（ICM）を形成している。宇宙論的シミュレーションでは、より若い銀河団における銀河団ガスがいまだ集積と加熱の過程にあることから、ICMの質量と温度はより初期の時代に向かって低下すると予測されている。これまで、高温のICMが確実に検出されているのはz ≈ 2以上に位置するごく少数の系のみであり、ICM集積の時期と機構は依然として不明である。本論文で我々は、アタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計（ALMA）を用い、原始銀河団SPT2349–56において熱的スニヤエフ–ゼルドビッチ効果の特徴を通じて、高温の銀河団ガスを直接観測したことを報告する。SPT2349–56は、z = 4.3において、およそ100 kpcの領域内に大規模な分子ガスのリザーバーと、電波強度の大きい3つの活動銀河核（AGN）を有する。測定結果からは、コアにおける約10⁶¹ ergの熱エネルギーが示唆されており、これは、重力のみで生じると想定されるエネルギーの約10倍に相当する。現在の理論的な予測に反して、SPT2349–56の高温ICMは、銀河団形成の非常に初期に相当量の加熱が起こり得ることを示しており、これにより、成熟した銀河団が一般的になるz ≈ 2よりもはるか以前に、形成途上のICMを過熱させるのに十分なエネルギーが蓄積された。

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