红移二处成熟星系团的谱学确认
星系天体物理
2020-01-03 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
星系团是宇宙中质量最大的维里化结构，通过物质在宇宙时间尺度上的引力吸积而形成。在红移 z=2（对应 104 亿年的回溯时间）处发现一个演化成熟的星系团，为研究其性质提供了机会。星系团 XLSSC 122 最初在 XMM 大尺度结构巡天中作为微弱的延展 X 射线源被探测到，并被揭示与红移测光值为 1.9 ± 0.2 的星系致密过密度重合。随后在毫米波段的观测探测到沿 XLSSC 122 视线方向的 Sunyaev-Zel'dovich decrement（苏尼亚耶夫-泽尔多维奇 decrement），从而确认了热星系团内气体的存在，而来自欧洲空间局的 X 射线多镜面任务（XMM-Newton）的深成像光谱揭示了一个延展的、X 射线明亮的气体大气，其维里温度为 6000 万开尔文，金属丰度与本地星系团相同。本文报道对 XLSSC 122 的静止帧光学光谱观测，并在平均红移 1.98（对应 104 亿年回溯时间）处证认出 37 个成员星系。我们利用测光确定出 29.8 亿年的平均无尘恒星年龄，表明这些星系中的恒星形成始于平均红移 12，当时宇宙仅 3.7 亿岁。考虑尘埃效应后推断的形成红移全范围覆盖 7 到 13。这些观测确认 XLSSC 122 是一个异常成熟的星系团，其成员星系中具有演化的恒星族，且团内介质由热的、富金属的气体组成。
引用
@article{arxiv.2001.00549,
title = {Spectroscopic confirmation of a mature galaxy cluster at redshift two},
author = {J. P. Willis and R. E. A. Canning and E. S. Noordeh and S. W. Allen and A. L. King and A. Mantz and R. G. Morris and S. A. Stanford and G. Brammer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.00549},
year = {2020}
}
备注
To appear in Nature, January 1st 2020. Authors formatted version, 20 pages, 7 figures