天文学者らは、7億光年離れた銀河団のこれまでで最も詳細な画像の1つを撮影し、元の銀河から引き離され、別の銀河に吸い込まれていく星のかすかな輝きを明らかにした。このかすかな拡散光の帯は、アベル 3667 銀河団内の 2 つの銀河の間に約 100 万光年にわたって伸びており、この銀河団の最も明るい 2 つの銀河が合体しつつあることを示す最初の明確な証拠を提供します。

2 つの明るい銀河の間に散在する個々の星のかすかな輝きは、2 つの銀河が活発に合体しており、それらを取り囲む銀河団も合体していることを示しています。この画像は、セロ・トロロ・インターアメリカン天文台にある米国科学財団のビクター M. ブランコ 4 メートル望遠鏡に取り付けられた、米国エネルギー省の 570 メガピクセルのダーク エネルギー カメラによる合計 28 時間の観測で構成されています。画像出典: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA

また、エイベル 3667 自体が約 10 億年前の 2 つの小さな星団の衝突から生じたという証拠もある、と研究チームは述べた。

ブラウン大学の博士課程の学生で、この研究の筆頭著者であるアンソニー・イングラート氏は、「これほどの大きさとサイズの特徴が局所星団で発見されたのは初めてだ」と述べた。 「2つの銀河の間にそのような橋ができる可能性があることはわかっていましたが、これまで何も記録されていませんでした。このようなかすかな特徴を画像化できたのは驚きでした。」

新しい画像は、チリのモンテトロロにあるインターアメリカン天文台のビクター M. ブランコ望遠鏡に搭載されたダーク エネルギー カメラ (DECam) を使用して撮影されました。イングラート氏はブラウン大学の物理学教授イアン・デラントーニオ氏とバルセロナ宇宙科学研究所の研究員ミレイア・モンテス氏と協力し、長年にわたって収集した28時間のDECam観測を組み合わせて記録を作成した。彼らの研究はThe Astrophysical Journalに掲載されました。

「Blanco 氏は過去 10 年間にわたって DECam を使用して画像処理を行ってきたため、大量のアーカイブ データが蓄積されてきました」と Englert 氏は述べています。 「非常に多くの人が何年にもわたってアベル 3667 をイメージしてきましたが、これらすべての観察結果を積み重ねることができたのは幸運な偶然です。」

この長い観測時間のおかげで、星団内をさまよう星のかすかな光を画像化することができます。クラスター内光 (ICL) として知られるこの拡散光は、アベル 3667 の歴史とその内部銀河の重力効果に関する貴重な情報を提供します。

イングラート氏らによって撮影されたICL画像は、エイベル3667で起こっている特殊なタイプの銀河合体を明らかにしている。通常、最も明るい銀河団（BCG）と呼ばれる、銀河団の中で最大の銀河が関与する合体は、周囲の多くの小さな銀河から星を奪うため、徐々に起こるとエングラート氏は述べた。しかし、この新しい研究は、このケースでは何か違うことが起こっていることを示しています。アベル 3667 は実際には 2 つの銀河団で構成されており、それぞれが独自の BCG を持ち、現在合体しつつあります。研究者らによって発見されたICLブリッジは、より大きなBCGがより小さなBCGから星を盗んでいることを示唆しており、これは急速または積極的な合体として知られる現象である。 2 つの BCG が合体すると、それらを囲む小さな銀河も合体し、アベル 3667 は 2 つの合体銀河団の産物になります。 X線と無線周波数の観測は、アベル3667で急速な合体が起こったことを示唆しているが、これはこの考えを裏付ける最初の光学的証拠である。

2024年5月、チリのパジュン山のルービン天文台の夕日。画像クレジット: Olivier Bonin/SLAC 国立加速器研究所

これらの新しい画像に見られる銀河団内からの光は、ベラ C. ルービン天文台が今年後半か来年初めに本格的に運用を開始したときに何が起こるかについての刺激的なプレビューを提供します。ルービン望遠鏡は、ブランコ望遠鏡の 2 倍の大きさの望遠鏡と、これまでに構築された最大のカメラを使用して、時空遺産調査と呼ばれるプロジェクトで南半球の空全体を 10 年間にわたって徹底的にスキャンします。

「ルービン望遠鏡は、これまで私たちが行ってきたのと同様の方法でICLを画像化することができますが、南半球の空にあるすべての局所星団を画像化することになります」とエングラート氏は述べた。 「私たちが行っていることは、ルービン望遠鏡ができることのほんの一部にすぎません。これは ICL 研究に革命をもたらすでしょう。」

これは天文学者や天体物理学者にとって科学的資産となるでしょう。 ICL は、銀河団の歴史を明らかにすることに加えて、宇宙の最も基本的な謎、特にダークマター (宇宙の質量の大部分を構成すると考えられている神秘的な目に見えない物質) についての手がかりを保持しています。

「ICLは宇宙論にとって極めて重要だ」とデル・アントニオ氏は語った。 「この光の分布は暗黒物質の分布を反映しているはずなので、暗黒物質を『見る』間接的な方法となります。」

目に見えないものを見る、それが強力な望遠鏡です。

/scitechdaily から編集