En mystisk ensam galax 9,2 miljarder ljusår bort har upptäckts

Chandra X-ray Observatory har hjälpt astronomer att upptäcka en överraskande ensam galax cirka 9,2 miljarder ljusår från jorden. Dess omgivning har många tecken på ett kluster av galaxer, vilket betyder att galaxen sannolikt har attraherat och absorberat sina tidigare följeslagargalaxer. Data från NASA:s Chandra X-ray Observatory och Gemini International Observatory användes för denna upptäckt. Detta resultat kan tänja på gränserna för hur snabbt galaxer kunde växa i det tidiga universum.

På vissa sätt har 3C 297 egenskaperna hos en galaxhop – en gigantisk struktur som innehåller hundratals eller till och med tusentals enskilda galaxer. Chandras röntgendata visar stora mängder gas uppvärmd till miljontals grader, ett kännetecken för galaxhopar. Astronomer har också upptäckt en jetstråle från kvasaren, synlig vid Carl H. Jansky Very Large Telescope, som har förvrängts av interaktioner med sin omgivning. Slutligen tyder Chandra-data på att en annan kvasarjet kraschade in i gasen runt den och skapade en "hot spot" av röntgenstrålar. Dessa är typiska egenskaper hos galaxhopar. Data från Gemini Observatory visar dock att det bara finns en galax i 3C 297. Nitton galaxer som verkar nära 3C 297 i Tvillingbilden är faktiskt mycket längre bort.

I den här nya sammansatta bilden (nedan) är Chandra-data i lila, VLA-data i rött och Gemini-data i grönt. Den innehåller också data från rymdteleskopet Hubble i synligt och infrarött (blå respektive orange färg). Den ensamma galaxen (3C 297) och positionen för dess supermassiva svarta är markerade i den undertextade versionen av bilden, tillsammans med det svarta hålets jetstrålar, röntgenstrålning och het gas. Synfältet på denna bild är för litet för att visa någon av de 19 galaxerna som inte är på samma avstånd som 3C 297.

En version av vad som hände med de saknade galaxerna är att den största galaxens gravitationskraft, i kombination med interaktionen dem emellan, gjorde att följeslagargalaxerna kollapsade och absorberades av alfagalaxen. Teamet tror att 3C 297 med största sannolikhet är en "fossil grupp" snarare än ett kluster av galaxer, ett skede av galaktisk evolution när en galax attraheras och smälter samman med andra. Om så är fallet är 3C 297 den mest avlägsna grupp fossiler som någonsin hittats.

Författarna kan inte utesluta förekomsten av dvärggalaxer runt 3C 297, men deras närvaro förklarar fortfarande inte frånvaron av större galaxer som Vintergatan. Nära exempel är M87 i Jungfruklustret, som har haft stora galaktiska följeslagare i miljarder år. Men 3C 297 kommer att spendera miljarder år praktiskt taget ensam.

Läs också:

• Ett NASA-teleskop har avslöjat ett ungt kluster av galaxer vid universums utkant
• NASA Webb fångar den spektakulära galaktiska sammanslagningen Arp 220