Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par le post-doc Shuowen Jin de l’Université Technique du Danemark, a découvert une structure cosmique immense baptisée « Vigne Cosmique ». Cette découverte, détaillée dans un article dont nous publions ci-dessous les références et l’abstract, révèle une structure de 13 millions d’années-lumière, composée d’au moins 20 galaxies massives.
La Vigne Cosmique, détectée dans le champ Extended Groth Strip (EGS) observé par le JWST (Télescope Spatial James Webb), est une structure de galaxies longue de 13.04 millions d’années-lumière et large de 0.65 million. Sa masse totale est estimée à 260 milliards de masses solaires, incluant six surdensités de galaxies. Ces caractéristiques la rendent beaucoup plus grande que d’autres groupes de galaxies compactes et proto-amas précédemment observés
L’étude met en lumière l’existence de deux galaxies massives au sein de cette structure, désignées Galaxie A et Galaxie E. Étonnamment, ces galaxies sont peu fertiles, avec des taux de formation d’étoiles inférieurs à 0,5 masse solaire par an. Elles sont en forme de bulbes et non de spirales. Elles pourraient avoir été inhibées dans leur croissance par des sursauts de formation d’étoiles déclenchés par des fusions ou par la proximité avec un noyau galactique actif (AGN) il y a environ 500 millions d’années.
Selon l’article, la Vigne Cosmique n’est pas encore un système tendant vers un équilibre dynamique, elle est en voie de former un nouvel amas de galaxies. L’étude souligne la possibilité que la Galaxie E devienne la galaxie la plus brillante si elle se dirige vers le cœur de l’amas dans le futur.
Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles recherches sur la formation des amas de galaxies dormantes, essentielles pour comprendre l’émergence et l’évolution des structures les plus larges de l’Univers. Avec le lancement récent du télescope spatial Euclid de l’ESA, axé sur l’exploration de la structure et de l’histoire de la toile cosmique, de telles recherches pourraient s’avérer fructueuses.
Reférence
[Submitted on 8 Nov 2023 (v1), last revised 9 Nov 2023 (this version, v2)]
Cosmic Vine: A z=3.44 Large-Scale Structure Hosting Massive Quiescent Galaxies
arXiv:2311.04867 [astro-ph.GA] (or arXiv:2311.04867v2 [astro-ph.GA] for this version) https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.04867Focus to learn more
Shuowen Jin, Nikolaj B. Sillassen, Georgios E. Magdis, Malte Brinch, Marko Shuntov, Gabriel Brammer, Raphael Gobat, Francesco Valentino, Adam C. Carnall, Minju Lee, Aswin P. Vijayan, Steven Gillman, Vasily Kokorev, Thomas R. Greve, Bitten Gullberg, Katriona M. L. Gould, Sune Toft
We report the discovery of a large-scale structure at z=3.44 revealed by JWST data in the EGS field. This structure, dubbed « Cosmic Vine », consists of 20 galaxies with spectroscopic redshifts at 3.43<z<3.45 and six galaxy overdensities with consistent photometric redshifts, making up a vine-like structure extending over a ~4×0.2 pMpc^2 area. The two most massive galaxies (M*~10^10.9 Msun) of the Cosmic Vine are found to be quiescent with bulge-dominated morphologies (B/T>70%). Comparisons with simulations suggest that the Cosmic Vine would form a cluster with halo mass >10^14 Msun at z=0, and the two massive galaxies are likely forming the brightest cluster galaxies (BCGs). The results unambiguously reveal that massive quiescent galaxies can form in growing large-scale structures at z>3, thus disfavoring the environmental quenching mechanisms that require a virialized cluster core. Instead, as suggested by the interacting and bulge-dominated morphologies, the two galaxies are likely quenched by merger-triggered starburst or AGN feedback before falling into a cluster core. Moreover, we found that the observed specific star formation rates of massive quiescent galaxies in z>3 dense environments are two orders of magnitude lower than that of the BCGs in the TNG300 simulation. This discrepancy potentially poses a challenge to the models of massive cluster galaxy formation. Future studies comparing a large sample with dedicated cluster simulations are required to solve the problem.
| Cite as: | arXiv:2311.04867 [astro-ph.GA] |
| (or arXiv:2311.04867v2 [astro-ph.GA] for this version) |
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