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天文学家对前团聚体和类星体之间的关系提出质疑

时间:2021-11-05 13:55:05 来源:

图1:HSC揭示了星系分布和一些原簇的特写。较高和较低密度的区域分别由较红和较蓝的颜色表示。在特写镜头中,白色圆圈表示遥远星系的位置。红色区域有望演变成星系团。从特写镜头中,我们可以看到过密区域的各种形态:有些具有另一个相邻的过密区域,或者像细丝一样拉长,同时也有孤立的过密区域。(

天文学家使用安装在斯巴鲁望远镜上的超级超小型凸轮(HSC),在大约120亿年前的早期宇宙中,发现了近200个“星团”,即星系团簇的祖先,大约是以前已知星团的十倍。他们还发现类星体不倾向于居住在原始团簇中。但是,如果原群中有一个类星体,那么附近可能还有一个类星体。这个结果引起了人们对原始团伙和类星体之间关系的怀疑。

在宇宙中,星系不是均匀分布的。在一些被称为星团的地方,可以发现数十个或数百个星系靠近在一起。其他星系是孤立的。为了确定星团的形成方式和原因,至关重要的是,不仅要研究本宇宙中所见的成熟星系星团,而且还要观察形成过程中的原始团簇,星系星团。

由于光速是有限的,因此观察远处的物体可以使我们及时回首。例如,一个10亿光年远的物体发出的光实际上是在10亿年前发出的,从那以后,它就花费了一定的时间穿越太空到达我们的手中。通过观察这种光,天文学家可以看到一幅图像,该图像是宇宙发出光时的样子。

图2:两个类星体对和周围的星系。星星表示在同一时期的类星体和明亮(微弱)星系显示为圆圈(点)。等高线表示相对于平均密度的银河密度。该对成员与星系的高密度区域相关联。(

即使观察遥远的(早期)宇宙,原始团簇也很少见并且很难发现。以前只知道约20个。由于遥远的原始团簇很难直接观察,因此类星体有时被用作代理。当大量气体落入星系中心的超大黑洞时,它会与其他气体发生碰撞并被加热到极限温度。这种热气明亮地发光,被称为类星体。当时的想法是,当许多星系靠在一起时,两个星系碰撞并融合在一起的合并会造成不稳定,并使气体掉入其中一个星系的超大黑洞,从而形成类星体。然而,由于类星体和原簇的稀有性,这种关系在观察上没有得到证实。

为了了解遥远的宇宙中的原始集群,需要更大的观测样本。由日本国立天文台,东京大学,研究生院和其他研究所的天文学家组成的团队现在正在使用斯巴鲁望远镜的超广角相机Hyper进行史无前例的广谱系统研究。 Suprime-Cam(HSC)。通过分析这项调查的数据,研究小组已经确定了将近200个银河系聚集在一起的区域,这些区域在120亿年前的早期宇宙中形成了原始团簇。

该小组还讨论了原团伙和类星体之间的关系。该小组在与HSC原始团簇相同的时期对151个发光类星体进行了采样,令他们惊讶的是,这些类星体中的大多数都不靠近银河系的密集区域。实际上,它们最发光的类星体甚至避开了星系中最密集的区域。这些结果表明,类星体不是protoclusters的良好替代,更重要的是,可能需要除星系合并以外的其他机制来解释类星体的活动。此外,由于在最亮的类星体附近没有发现许多星系,这可能意味着类星体的强辐射会抑制其附近的星系形成。

另一方面,研究小组发现了两个“成对”的类星体存在于原簇中。类星体很少见,成对的更为罕见。两组都与原团簇相关联的事实表明类星团活动在原团簇环境中可能是同步的。该小组的负责人柏川伸之(Nobunari Kashikawa)说:“由于我们对HSC进行了广泛而深入的观察,我们首次成功地在遥远的宇宙中发现了许多原始类目,并且目睹了类星体环境的异常。”

“ HSC的观察使我们第一次能够系统地研究原种。”该论文的主要作者Jun Toshikawa说,该论文报告了HSC协议簇的发现,“随着调查的进行,HSC协议簇将稳步增长。到观测结束时,将发现位于120亿光年以外的成千上万个原簇。通过这些新的观察,我们将阐明原始团伙的生长历史。”

出版物:Toshikawa等人,“ GOLDRUSH。三,基于> 100 deg2的面积,系统∼地搜索z 4处的原簇,”日本天文学会刊物,第70卷,第SP1期,2018年1月1日,S12; doi:10.1093 / pasj / psx102


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