En utilisant les données du télescope spatial Hubble (HST), les astronomes ont mené une étude détaillée à haute résolution d'un amas de galaxies massif connu sous le nom de SPT-CL J2106-5844. La recherche, présenté dans un article publié le 10 octobre sur arXiv.org, fournit une détermination précise de la masse du SPT-CL J2106-5844, constatant qu'il s'agit de l'amas de galaxies à décalage vers le rouge le plus massif connu à ce jour.

Les amas de galaxies comprennent jusqu'à des milliers de galaxies liées entre elles par la gravité. Ce sont les plus grandes structures liées gravitationnellement, et pourrait donc être crucial pour améliorer les connaissances sur la formation des structures à grande échelle et l'évolution de l'univers.

À un décalage vers le rouge d'environ 1,13, SPT-CL J2106-5844 (SPT2106 en abrégé), est un amas de galaxies de grande masse découvert en 2011 dans le cadre du relevé du télescope du pôle Sud Sunyaev-Zel'dovich (SPT-SZ). D'après les observations précédentes, SPT2106 a une température de rayons X élevée d'environ 11 keV, luminosité à un niveau d'environ 1,39 quattuordécillion erg/s, et une dispersion de vitesse d'environ 1, 230 km/s. Ces valeurs suggèrent que le cluster pourrait être extrêmement massif.

Bien que plusieurs observations de SPT2106 aient été effectuées, les astronomes sont encore incertains de sa masse exacte. Certaines études indiquent qu'il a une masse virale de 880 billions de masses solaires, tandis que d'autres indiquent une masse virale de près de 1, 300 000 milliards de masses solaires.

Afin de mettre plus de contraintes sur la masse du SPT2106, une équipe d'astronomes dirigée par Jinhyub Kim de l'Université Yonsei à Séoul, Corée du Sud, a effectué une analyse détaillée, étude à haute résolution à faible lentille de cet amas de galaxies en analysant les données d'imagerie HST en profondeur.

"Dans ce document, nous présentons une analyse WL [faible lentille] détaillée de SPT2106 à l'aide des données ACS [Advanced Camera for Surveys] et Wide Field Camera 3 (WFC3). (...) A partir des données d'imagerie HST profondes, nous atteignons une densité de source de 169 arcmin ^-2 dans le domaine WFC3/IR, ce qui nous permet d'effectuer une reconstruction de masse à haute résolution et d'améliorer la précision de l'estimation de la masse, " ont écrit les astronomes dans le journal.

L'étude a révélé que la distribution de masse dans SPT2106 est asymétrique. Analyser les images, les scientifiques ont distingué un amas de masse principal et un sous-groupe situé à environ 2,1 millions d'années-lumière à l'ouest du groupe principal. Les observations montrent que le massif principal est encore divisé en deux structures plus petites au nord-ouest et au sud-est séparées par environ 500, 000 années-lumière l'une de l'autre.

En particulier, en ce qui concerne l'emplacement des deux sous-structures du sous-ensemble, la position du pic de masse nord-ouest est en accord avec celle du pic de rayons X, coïncidant avec la position de l'amas de galaxies le plus brillant de SPT2106. Les données suggèrent que le pic sud-est semble être associé au pic de densité numérique. Compte tenu de cette morphologie et des propriétés d'émission de rayons X dans SPT2106, les astronomes ont conclu que l'amas de galaxies pourrait être un système de fusion.

La masse virale de SPT2106 a été calculée à environ 1, 040 000 milliards de masses solaires. Les chercheurs ont noté que cette valeur est en accord avec les estimations précédentes, cependant, c'est beaucoup plus précis, étant donné que l'incertitude statistique est d'environ 40 pour cent inférieure au résultat précédent de la lentille faible. D'où, les nouveaux calculs confirment que SPT2106 est l'amas de galaxies le plus massif parmi ces objets avec un décalage vers le rouge supérieur à 1,0.

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