Un team internazionale di astronomi ha effettuato osservazioni spettroscopiche di un lontano protoammasso di galassie noto come PHz G237.01+42.50. Risultati dello studio, presentato in un articolo pubblicato il 9 settembre sul server di prestampa arXiv, forniscono informazioni essenziali sulle proprietà di questo protocluster.

Gli ammassi di galassie contengono da centinaia a migliaia di galassie legate insieme dalla gravità. Sono le più grandi strutture legate gravitazionalmente conosciute nell'universo, che potrebbero servire come eccellenti laboratori per studiare l'evoluzione delle galassie e la cosmologia.

Gli astronomi sono particolarmente interessati agli studi sui protoammassi di galassie, i progenitori dei cluster. Tali oggetti, trovato ad alti redshift (oltre 2.0), potrebbe fornire informazioni essenziali sull'universo nelle sue fasi iniziali.

Ad un redshift di circa 2,16, PHz G237.01+42.50 (o G237 in breve) è un protoammasso di galassie rilevato con il satellite Planck. L'oggetto è stato segnalato per la prima volta nel campione di Planck high-z (PHz), che contiene più di 2, 000 candidati protocluster a redshift tra 2.0 e 4.0. Precedenti osservazioni di questo protoammasso mostrano che ha una dimensione di 12 per 5,5 minuti d'arco e che il suo tasso di formazione stellare è stimato tra 10, 100 e 18, 200 masse solari all'anno.

Un gruppo di astronomi guidati da Maria Polletta dell'Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica di Milano, Italia, ha condotto osservazioni spettroscopiche di G237 al fine di ottenere maggiori informazioni sulla natura di questo protocluster. Per questo scopo, hanno impiegato lo spettrografo LUCIFER—Large Binoculare Telescope Near-infrared Spectroscopic Utility with Camera and Integral Field Unit for Extragalactic Research.

Le osservazioni hanno scoperto che G237 contiene un'eccessiva densità di 31 galassie identificate spettroscopicamente. All'interno di questa sovradensità, sono state rilevate due sottostrutture:designate ss1 (composto da 20 galassie) e ss2 (con 8 galassie). Si prevede che entrambe le sottostrutture collasseranno e diventeranno ammassi con masse di alone di circa 500-600 trilioni di masse solari.

Il tasso di formazione stellare totale della sovradensità in G237 è stato stimato intorno a 4, 000 masse solari all'anno. Gli astronomi hanno notato che sebbene questo valore sia superiore a quanto previsto dalle simulazioni, è ancora molto più piccolo di quanto stimato da studi precedenti.

La ricerca ha scoperto che la maggior parte dei membri della sovradensità sono normali galassie a formazione stellare (SFG) con un'ampia gamma di masse stellari (tra 2 e 200 miliardi di masse solari). Si è scoperto che erano dischi o galassie irregolari con velocità di formazione stellare coerenti con la relazione della sequenza principale al loro redshift. È stato aggiunto che i nuclei galattici attivi (AGN), rappresentano una frazione significativa (circa il 20%) di tutti i membri del protocluster G237.

Lo studio ha anche scoperto che il nucleo di G237, oltre ad essere più denso, include membri che sono, in media, più massiccio e formante stelle e contiene una frazione maggiore di AGN e SFG polverosi rispetto all'intero protocluster.

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