Esta é uma distribuição de galáxias e um close-up de alguns protoclusters de HSC. Áreas de maior e menor densidade são representadas pelas cores vermelha e azul. Em close-up, círculos brancos marcam a localização de galáxias distantes. Espera-se que áreas vermelhas evoluam para aglomerados galácticos.
Usando Hyper Suprime-Cam (HSC) no telescópio Subaru, os cientistas foram capazes de identificar cerca de 200 protoclusters - os precursores de aglomerados galácticos no início do Universo (12 bilhões de anos atrás). Eles também revelaram que os quasares não estão inclinados a estarem em protoclusters. No entanto, se houver um, então deve haver um segundo próximo. Os resultados levantam dúvidas sobre a relação entre protoclusters e quasares.
No espaço, as galáxias são distribuídas uniformemente. Existem certos lugares chamados aglomerados onde dezenas e centenas de galáxias estão localizadas próximas umas das outras. Outras galáxias são isoladas. Para descobrir como e por que os clusters se formam, é importante estudar não apenas representantes maduros em tempo real, mas também observar protoclusters que ainda estão sendo formados.
A velocidade da luz é finita, então observar objetos distantes permite que você olhe para trás no tempo. Por exemplo, a luz de um objeto que vive a uma distância de 1 bilhão de anos-luz de nós foi expulsa há 1 bilhão de anos e, desde então, passou tempo em viagens espaciais. Observando a luz, os cientistas são capazes de ver a imagem do que o universo era naquele tempo. No entanto, mesmo nessa perspectiva, os protoclusters são raros e difíceis de serem observados. Anteriormente, apenas 20 desses objetos eram conhecidos. É difícil rastrear diretamente protoclusters remotos, portanto, os quasares são usados às vezes. Quando um grande volume de gás cai em um buraco negro supermassivo central, ele colide com outro gás e aquece a temperaturas extremas. Ele começa a brilhar intensamente e se torna um quasar. A idéia era que, quando muitas galáxias estão próximas umas das outras, a fusão de duas delas criará instabilidade e fará com que o gás flua para um buraco negro supermassivo de uma das galáxias, criando um quasar. No entanto, devido à raridade de quasares e protoclusters, esta ligação não pôde ser confirmada de forma observacional.
Para perceber a natureza dos protoclusters no início do Universo, mais observações serão necessárias. Agora, os cientistas estão realizando uma revisão sistemática de protoclusters em larga escala sem precedentes no telescópio Subaru. Os pesquisadores já conseguiram identificar 200 regiões nas quais as galáxias se reuniram e formaram protoclusters 12 bilhões de anos atrás.
Estrelas indicam quasares e galáxias brilhantes (fracas) na mesma época (na forma de pontos). O contorno mostra redundância de galáxias em relação à densidade média. Os pesquisadores também analisaram a relação entre protoclusters e quasares. Eles estudaram 151 quasares na mesma época e descobriram que a maioria deles não está próxima de regiões galácticas superdensas. De fato, os quasares mais brilhantes evitam as seções mais densas. Os dados sugerem que os quasares não são um bom indicador de protoclusters, e mecanismos além das fusões galácticas serão necessários para explicar sua atividade.
No entanto, os cientistas descobriram dois pares de quasares vivendo em protoclusters. Este é um fenômeno raro, e sugere a possibilidade de que a atividade quasar seja síncrona no ambiente de protoclusters. As observações do HSC são importantes porque permitiram o exame sistemático de protoclusters pela primeira vez. No momento em que a revisão é concluída, os cientistas planejam encontrar milhares de protoclusters.
