Une équipe internationale d'astronomes rapporte la découverte d'un nouveau protoamas géant de galaxies. Le protocluster nouvellement trouvé a été identifié à un décalage vers le rouge de 5,7, quand l'univers avait environ 1 milliard d'années. Le résultat est détaillé dans un article publié le 15 octobre sur le serveur de pré-impression arXiv.

Les amas de galaxies contiennent des centaines à des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité. Ce sont les plus grandes structures gravitationnelles connues dans l'univers, qui pourraient servir d'excellents laboratoires pour étudier l'évolution et la cosmologie des galaxies.

Les astronomes sont particulièrement intéressés à trouver des protoamas de galaxies, les géniteurs des amas. De tels objets, trouvé à des redshifts élevés, pourrait fournir des informations essentielles sur l'univers à ses débuts. Cependant, la détection de ces structures à des décalages vers le rouge élevés est difficile, nécessitant de la profondeur, enquêtes étendues pour une identification correcte.

Récemment, un groupe de chercheurs dirigé par Linhua Jiang de l'Université de Pékin à Pékin, Chine, a utilisé le M2FS alimenté par fibre, spectrographe multi-objets monté sur le télescope Magellan Clay de 6,5 m à l'observatoire de Las Campanas au Chili pour effectuer un relevé spectroscopique des galaxies dans quatre degrés carrés du ciel. Les observations se sont concentrées sur l'identification de nouvelles galaxies lumineuses émettant Lyman-alpha (émetteurs Lyman-alpha ou LAE) à des décalages vers le rouge compris entre 5,7 et 6,5.

L'étude a trouvé des dizaines de candidats LAE et repéré une surdensité de tels objets à un décalage vers le rouge de 5,7 dans le champ XMM-Newton Deep Survey (SXDS). La recherche a détecté l'existence d'un protoamas géant dans cette région surdense, qui a reçu la désignation provisoire SXDS_gPC.

« Les images SXDS combinées dans cinq filtres à large bande (BVRi'z') et deux filtres à bande étroite (NB816 et NB921) nous ont permis de sélectionner efficacement les candidats LAE à z 5,7 et 6,5 via la technique Lyα. À partir de ces LAE candidats, nous avons identifié une grande région surdense à z 5,7 dans le SXDS. Ici, nous montrons que cette région surdense contient un protoamas géant (SXDS_gPC en abrégé) qui deviendra un amas de galaxies massif, ", lit-on dans le journal.

Selon l'étude, SXDS_gPC, qui devrait s'effondrer en un amas de galaxies géant, occupe un volume d'environ 35 x 35 x 35 mégaparsecs cubiques co-mobiles et une masse actuelle d'environ 3,6 quadrillions de masses solaires. Cela en fait l'un des amas ou protoamas les plus massifs connus à ce jour.

Les chercheurs ont souligné que leur découverte prouve l'existence de protoamas géants à des décalages vers le rouge élevés. D'où, la découverte contredit le modèle de matière noire froide prédisant que les petites structures fusionnent hiérarchiquement pour former de grandes structures.

De plus, les astronomes ont noté que SXDS_gPC pourrait également améliorer notre compréhension du processus de réionisation cosmique, qui s'est terminé par un décalage vers le rouge d'environ 6,0.

"Le géniteur de SXDS_gPC est probablement une région à si haute densité à l'ère de la réionisation. Nos résultats s'intègrent bien dans ce scénario, et peut fournir des preuves directes de l'existence d'un regroupement à grande échelle requis par la théorie de la réionisation ci-dessus, " ont conclu les chercheurs.

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