VLA giver ny indsigt i galaksehobe spektakulære mini-halo

Astronomer, der bruger National Science Foundations Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) har opdaget nye detaljer, der hjælper dem med at tyde mysteriet om, hvordan gigantiske radioemitterende strukturer dannes i midten af ​​en klynge af galakser.

Forskerne studerede en klynge af tusindvis af galakser mere end 250 millioner lysår fra Jorden, opkaldt Perseus-klyngen efter stjernebilledet, hvori den optræder. Indlejret i midten, Perseus-klyngen er vært for en pulje af superhurtige partikler, der udsender radiobølger, skabe en radiostruktur kendt som en "mini-halo". Der er fundet mini-haloer i omkring 30 galaksehobe, men haloen i Perseus-klyngen er den største kendte, omkring 1,3 millioner lysår i diameter, eller 10 gange størrelsen af ​​vores Mælkevejsgalakse.

Størrelsen af ​​mini-haloerne har givet astronomer et puslespil. Når partiklerne bevæger sig væk fra klyngens centrum, de bør sænke farten og stoppe med at udsende radiobølger længe før de når de observerede afstande, ifølge teorien.

"I store afstande fra den centrale galakse, vi forventer ikke at kunne se disse glorier, sagde Marie-Lou Gendron-Marsolais, fra University of Montreal. "Imidlertid, vi ser dem, og vi vil gerne vide hvorfor, " tilføjede hun.

Astronomerne udnyttede de opgraderede muligheder i VLA til at lave nye billeder af Perseus-klyngen, der både var mere følsomme over for svagere radioemissioner og gav højere opløsning end tidligere radioobservationer.

"De nye VLA-billeder gav en hidtil uset visning af mini-haloen ved at afsløre et væld af nye strukturer i den, " sagde Julie Hlavacek-Larrondo, også fra University of Montreal. "Disse strukturer fortæller os, at oprindelsen af ​​radioemissionen ikke er så enkel, som vi troede, " hun sagde.

De nye detaljer indikerer, at haloens radioemission er forårsaget af komplekse mekanismer, der varierer i hele klyngen. Som tidligere teoretiseret, en vis radioemission er forårsaget af partikler, der accelereres igen, når små grupper af galakser kolliderer med hoben og giver partiklerne et tyngdekraftsskub. Ud over, imidlertid, forskerne tror nu, at radioemissionen også er forårsaget af de kraftige stråler af partikler, der genereres af det supermassive sorte hul i kernen af ​​den centrale galakse, der giver et ekstra "kick" af energi til partiklerne.

"Dette ville hjælpe med at forklare det rige udvalg af komplekse strukturer, vi ser, " sagde Gendron-Marsolais.

"De billeder af høj kvalitet, som den opgraderede VLA kan producere, vil være nøglen til at hjælpe os med at få ny indsigt i disse mini-haloer i vores søgen efter at forstå deres oprindelse, " sagde Hlavacek-Larrondo. VLA, bygget i 1970'erne, var udstyret med helt ny elektronik for at bringe den op til det teknologiske stade af et årti langt projekt afsluttet i 2012.