L'ombrage bleu montre l'étendue calculée du protoamas, et la couleur plus bleue indique une densité plus élevée de galaxies dans le protoamas. Les objets rouges dans les figures de zoom avant sont les 12 galaxies qui s'y trouvent. Cette figure montre un champ de vision carré de 24 minutes d'arc de chaque côté (correspondant à 198 millions d'années-lumière de chaque côté à une distance de 13,0 milliards d'années-lumière). Chaque chiffre de zoom est de 16 secondes d'arc de chaque côté (correspondant à 2,2 millions d'années-lumière). Crédit :NAOJ/Harikane et al.
En utilisant la Subaru, Télescopes Keck et Gemini, une équipe internationale d'astronomes a découvert une collection de 12 galaxies qui existaient il y a environ 13,0 milliards d'années. C'est le premier protocluster jamais trouvé. L'une des 12 galaxies est un objet géant, connu sous le nom de Himiko, qui a été découvert il y a une décennie par le télescope Subaru et nommé d'après une reine mythologique du Japon antique. Cette découverte suggère que de grandes structures telles que les protoamas existaient déjà lorsque l'univers n'avait que 800 millions d'années environ, 6 pour cent de son âge actuel.
Dans l'univers actuel, les amas de galaxies peuvent contenir des centaines de membres, mais comment ces amas se forment est une grande question en astronomie. Pour comprendre la formation des clusters, les astronomes recherchent des progéniteurs possibles dans l'univers antique. Un protoamas est un système dense de dizaines de galaxies dans l'univers primitif, devenir un cluster.
Yuichi Harikane, un membre du JSPS à l'Observatoire astronomique national du Japon qui a dirigé l'équipe d'astronomes explique, "Un protocluster est un système rare et spécial avec une densité extrêmement élevée, et pas facile à trouver. Pour surmonter ce problème, nous avons utilisé le large champ de vision du télescope Subaru pour cartographier une grande partie du ciel et rechercher des protoclusters. »
Dans la carte de l'univers réalisée par le télescope Subaru, l'équipe a découvert un candidat protocluster, z66OD, où les galaxies sont 15 fois plus concentrées que la normale à cette époque. L'équipe a ensuite effectué des observations spectroscopiques de suivi à l'aide du W.M. Observatoire Keck et télescope Gemini Nord, et a confirmé 12 galaxies qui existaient il y a 13,0 milliards d'années, ce qui en fait le premier protocluster connu à ce jour.
De façon intéressante, l'une des 12 galaxies de z66OD était un objet géant avec un énorme corps de gaz, connu sous le nom de Himiko, qui a été trouvé précédemment par le télescope Subaru en 2009. "Il est raisonnable de trouver un protoamas près d'un objet massif, comme Himiko. Cependant, nous sommes surpris de voir que Himiko n'était pas situé au centre du protocluster, mais au bord à 500 millions d'années-lumière du centre", a déclaré Masami Ouchi, membre de l'équipe de l'Observatoire national d'astronomie du Japon et de l'Université de Tokyo, qui a découvert Himiko en 2009. Ironiquement, la reine mythologique Himiko aurait également vécu cloîtrée loin de son peuple. Ouchi continue, "On ne comprend toujours pas pourquoi Himiko n'est pas situé au centre. Ces résultats seront une clé pour comprendre la relation entre les amas et les galaxies massives."
Cette recherche sera publiée le 30 septembre 2019 dans Le Journal d'astrophysique , intitulé "SILVERRUSH. VIII. Identifications spectroscopiques des premières structures à grande échelle avec des protoclusters de plus de 200 Mpc à z~6-7:fortes associations de galaxies poussiéreuses formant des étoiles."
