Usando dados do Telescópio Espacial Hubble (HST), astrônomos conduziram um estudo detalhado de alta resolução de um grande aglomerado de galáxias conhecido como SPT-CL J2106-5844. A pesquisa, apresentado em um artigo publicado em 10 de outubro em arXiv.org, fornece determinação de massa precisa de SPT-CL J2106-5844, descobrindo que é o aglomerado de galáxias com alto redshift mais massivo conhecido até hoje.

Os aglomerados de galáxias consistem em até milhares de galáxias unidas pela gravidade. Eles são as maiores estruturas gravitacionalmente ligadas, e poderia, portanto, ser crucial para melhorar o conhecimento sobre a formação de estruturas em grande escala e a evolução do universo.

Com um desvio para o vermelho de cerca de 1,13, SPT-CL J2106-5844 (SPT2106 para abreviar), é um aglomerado de galáxias de grande massa descoberto em 2011 como parte da pesquisa do Telescópio do Pólo Sul Sunyaev-Zel'dovich (SPT-SZ). De acordo com as observações anteriores, SPT2106 tem uma alta temperatura de raios-X de cerca de 11 keV, luminosidade em um nível de aproximadamente 1,39 quattuordecilhão erg / s, e uma dispersão de velocidade de cerca de 1, 230 km / s. Esses valores sugerem que o cluster pode ser extremamente massivo.

Embora várias observações do SPT2106 tenham sido realizadas, os astrônomos ainda não têm certeza sobre sua massa exata. Alguns estudos indicam que tem uma massa virial de 880 trilhões de massas solares, enquanto outros apontam para uma massa virial de quase 1, 300 trilhões de massas solares.

A fim de colocar mais restrições na massa do SPT2106, uma equipe de astrônomos liderada por Jinhyub Kim da Universidade Yonsei em Seul, Coreia do Sul, realizou um detalhado, estudo de lentes fracas de alta resolução deste aglomerado de galáxias através da análise de dados de imagem HST profundos.

"Nesse artigo, apresentamos uma análise WL [lente fraca] detalhada de SPT2106 usando dados ACS [Advanced Camera for Surveys] e Wide Field Camera 3 (WFC3). (...) A partir dos dados de imagem HST profundos, alcançamos uma densidade de fonte de 169 arcmin ^-2 no campo WFC3 / IR, o que nos permite realizar uma reconstrução de massa de alta resolução e melhorar a precisão na estimativa de massa, "escreveram os astrônomos no jornal.

O estudo descobriu que a distribuição de massa em SPT2106 é assimétrica. Analisando as imagens, os cientistas distinguiram um aglomerado de massa principal e um subgrupo localizado a cerca de 2,1 milhões de anos-luz a oeste do aglomerado principal. As observações mostram que o maciço principal é dividido em duas estruturas menores do noroeste e sudeste separadas por cerca de 500, 000 anos-luz um do outro.

Em particular, quando se trata da localização das duas subestruturas do subgrupo, a posição do pico de massa noroeste concorda com a do pico de raios-X, coincidindo com a posição do aglomerado de galáxias mais brilhante de SPT2106. Os dados sugerem que o pico sudeste parece estar associado ao pico de densidade numérica. Levando em consideração essa morfologia e as propriedades de emissão de raios-X em SPT2106, os astrônomos concluíram que o aglomerado de galáxias pode ser um sistema de fusão.

A massa virial de SPT2106 foi calculada em aproximadamente 1, 040 trilhões de massas solares. Os pesquisadores notaram que este valor está de acordo com as estimativas anteriores, Contudo, é muito mais preciso, dado que a incerteza estatística é cerca de 40 por cento menor do que o resultado anterior de lentes fracas. Portanto, os novos cálculos confirmam que SPT2106 é o aglomerado de galáxias mais massivo entre esses objetos com redshift superior a 1,0.

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