一颗 X 射线发射的原始星团于 $z\approx5.7$ 揭示快速结构增长

星系团是宇宙中最具质量的引力束缚结构，作为大尺度结构组装的标志物。研究它们的祖先——原始星团——有助于了解星团形成的最早阶段。然而，检测原始星团具有挑战性：其成员星系的束缚较松，正在形成的高温星际介质（ICM）可能仅处于virialization的初始阶段。最近的JWST观测通过识别 $z\gtrsim5$ 星系的过密区定位了若干原始星团候选对象。然而，这些候选对象中没有任何一个被X射线探测到，而X射线观测是揭示高温ICM的强大手段。本文报告了联合Chandra和JWST对位于 $z\approx5.68$ 的原始星团JADES-ID1的检测，仅为大爆炸后一十亿年。我们测得的等效X射线亮度为 $L_{\rm bol} = (1.5^{+0.5}_{-0.6}) \times10^{44} \ \rm{erg \, s^{-1}}$，推导出总引力质量为 $M_{500}= (1.8^{+0.6}_{-0.7}) \times 10^{13} \ \rm{M_{\odot}}$，使该系统成为今天最质量级星系团的祖先。探测到广延、冲击加热气体的存在表明，大规模质量 halo 中的ICM加热可以在 $z\approx5.7$ 就已发生。在此同时，鉴于有限的观测体积，发现如此庞大的星团在统计上几乎不可能，这暗示了早期宇宙中大尺度结构的形成必须比标准宇宙模型所预测的更快。