Research press release

【天文学】高密度の原始銀河団

Nature

Astronomy: A dense cluster of galaxies

密度の極めて高い大質量の原始銀河団(銀河団の前駆天体)が発見されたことを報告する論文が、今週掲載される。

南極点望遠鏡を使って全天のある領域を観測した結果、希少な高輝度の電波源集団が見つかった。今回、Tim Millerたちの研究グループは、一酸化炭素とイオン化炭素の放出量の高感度観測を行い、これらの電波源の中で最も輝度の高いSPT2349-56について報告している。SPT2349-56は、原始銀河団で、ガスを豊富に含む銀河が少なくとも14個含まれており、これらの銀河では急速な星形成が起こっていることが判明した。また、Millerたちは、これらの銀河が、直径わずか約130キロパーセクの領域に集中して存在していることも報告している。

Millerたちは、14個の銀河の連続光とスペクトル線の測定を行って、星形成の特性を推定し、それぞれの銀河では、天の川銀河の50~1000倍の速さで星形成が起こっていると結論付けた。

また、SPT2349-56と高赤方偏移に位置する他の既知の原始銀河団との比較も行われ、SPT2349-56が独特な高密度かつ大質量な天体系で、現在の宇宙で最も質量の大きな構造の1つを作り上げている可能性のあることが示唆されている。Millerたちは、SPT2349-56が、宇宙の誕生からわずか14憶年ですでに形成過程の進んだ段階にあった銀河団のコアであるとする考えを示している。

The discovery of a massive and extremely dense protocluster - the progenitor of a galaxy cluster - is reported in Nature this week.

During a survey of a region of the sky, the South Pole Telescope discovered a population of rare, extremely bright sources. Using sensitive observations of carbon monoxide and ionized carbon emissions, Tim Miller and colleagues report that the brightest of these sources, called SPT2349-56, consists of a protocluster of at least 14 gas-rich galaxies that are rapidly forming stars. The authors also report that the galaxies are located within a concentrated region of only approximately 130 kiloparsecs in diameter.

Measurements of both the continuum and spectral lines of the 14 galaxies allowed the authors to estimate their star formation properties, and they conclude that each galaxy is forming stars between 50 and 1,000 times faster than the Milky Way.

A comparison with other known protoclusters at high redshifts suggests that SPT2349-56 is a uniquely massive and dense system that could be building one of the most massive structures in the Universe today. The authors suggest that this system represents a galaxy cluster core that was at an advanced stage of formation when the Universe was only 1.4 billion years old.

doi: 10.1038/s41586-018-0025-2

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