Universum är fyllt av strukturer som galaxhopar – enorma samlingar av galaxer bundna av gravitation. Men hur bildas dessa massiva strukturer? För att förstå det måste vi studera deras förstadier, så kallade protohopar. En internationell grupp av astronomer har nu undersökt detta mysterium och avslöjar vilken roll vissa speciella galaxer, submillimetergalaxer (SMGs), spelar i denna process.
Vad är protohopar och SMGs?
Protohopar är de unga versionerna av dagens galaxhopar, och de finns vid mycket höga rödförskjutningar – det vill säga långt tillbaka i universums historia. SMGs är galaxer som är extremt ljusstarka i submillimeterljus, en våglängd som kan avslöja stjärnbildning gömd bakom stoft. SMGs är ofta unga galaxer som bildar stjärnor i en rasande takt, och deras ljus ger oss en glimt av vad som händer i de tätaste delarna av protohopar.
Vad visar studien?
Forskarna använde en avancerad simulering av universum för att undersöka hur SMGs är kopplade till protohopar. Här är några av de viktigaste fynden:
- Tätare hopkärnor ger fler SMGs: Studien visar att SMGs är vanligare i protohoparnas kärnor än i dess utkantsområden eller i andra delar av universum. Detta beror på att protohoparnas kärnor innehåller fler massiva galaxer, vilket skapar förhållanden som gynnar intensiv stjärnbildning.
- Stoftet spelar en avgörande roll: Många av stjärnorna som bildas i dessa galaxer är dolda bakom tjocka lager av stoft. Kärnorna i protohopar har fler galaxer med sådan stofttäckt stjärnbildning än mindre täta områden.
- Miljön påverkar galaxernas utveckling: Galaxerna i protohoparnas kärnor har en unik dynamik som gör dem annorlunda än galaxer i andra miljöer. Här växer de snabbare och blir mer massiva.
Varför är det här viktigt?
Genom att studera SMGs i protohopar kan forskare förstå hur universums största strukturer växer fram. Denna forskning hjälper oss att skapa en tydligare bild av hur miljön påverkar galaxutveckling och ger oss verktyg för att upptäcka fler protohopar genom att leta efter dessa unika galaxer.
Studien visar att vi är på rätt väg för att förstå universums tidiga historia, men den lyfter också fram hur viktigt det är med bättre modeller och observationer för att verkligen kunna avslöja alla detaljer i detta kosmiska pussel.
Forskningsresultaten har publicerats i artikeln Modeling the Multiwavelength Detection of Protoclusters. I. An Excess of Submillimeter
Galaxies in Protocluster Cores i The Astrophysical Journal den 13 december 2024.
