Forming intracluster gas in a galaxy protocluster at a redshift of 2.16

은하단은 우주에서 가장 거대한 중력에 의해 구속된 구조로, 수천 개의 은하로 구성되어 있으며 이러한 시스템의 중입자 함량을 지배하는 확산되고 뜨거운 내부 물질 (ICM)로 가득 차 있습니다. 우주 시간에 걸친 ICM의 형성과 진화는 대규모 필라멘트 환경에서 물질이 지속적으로 축적되고 다른 클러스터 또는 그룹과의 활발한 합병 이벤트에 의해 주도되는 것으로 생각됩니다. 그러나 지금까지 은하단 내부 가스에 대한 직접적인 관측은 우주 역사의 후반 3/4에 있는 성숙한 성단으로만 제한되었으며, 우리는 이 최초의 대규모 클러스터가 형성된 시기의 뜨겁고 열화된 성단 대기를 직접 볼 수 없었습니다.

이 연구에서는 프로토클러스터 방향에서 열 Sunyaev-Zeldovich (SZ) 효과의 감지 (약 6σ)를 보고합니다. 실제로 SZ 신호는 우주 디밍에 민감하지 않은 방식으로 ICM 열에너지를 나타내므로 우주 구조의 열 이력을 추적하는 데 이상적입니다. 이 결과는 약 100억년 전에 적색편이 z = 2.156에서 거미줄 프로토클러스터 내에 초기 ICM이 존재했음을 나타냅니다. 검출된 신호의 진폭과 형태는 원시은하단의 SZ 효과가 역학적 고려 사항에서 예상했던 것보다 낮고, 지역 은하단의 동적으로 활동하는 전구체에 대한 기대와 일치하는 낮은 적색편이 그룹 규모 시스템의 효과와 비교할 수 있음을 보여줍니다.