Radiohalo detekteret i galaksehoben PSZ2 G099.86+58.45

Brug af LOw Frequency ARray (LOFAR), astronomer har undersøgt PSZ2 G099.86+58.45, en af ​​de tætteste galaksehobe kendt til dato. Undersøgelsen afslørede tilstedeværelsen af ​​en radiohalo i denne klynge, hvilket gør det til en af ​​de fjerneste sådanne funktioner, der nogensinde er opdaget. Fundet er beskrevet i et papir offentliggjort den 24. juli på arXiv.org.

Radiohaloer er enorme områder med diffus radioemission, normalt fundet i centrum af galaksehobe. Imidlertid, diffuse emissioner har generelt meget lav overfladelysstyrke, især ved GHz-frekvenser, hvad der gør dem svære at opdage. Deres lysstyrke stiger ved lavere frekvenser, afsløre tilstedeværelsen af ​​disse regioner.

Med evnen til at opnå dyb, høj opløsning, high-fidelity og lavfrekvente radiobilleder, LOFAR er et fremragende værktøj til at studere radiohaloer ved lave frekvenser med hidtil usete detaljer og følsomhed. Så en gruppe astronomer ledet af Rossella Cassano fra Institute for Radio Astronomy of Bologna, Italien, anvendte LOFAR til observationerne af galaksehoben PSZ2 G099.86+58.45.

Ved en rødforskydning på cirka 0,62, PSZ2 G099.86+58.45 (PSZ2G099 forkortet) er en massiv og varm galaksehob på omkring 684 billioner solmasser. Observationer har vist, at klyngen befinder sig i et miljø med høj tæthed, omkring seks gange tættere end den gennemsnitlige forudsigelse af Lambda koldt mørkt stof (ΛCDM) model ved denne rødforskydning.

Cassanos team undersøgte PSZ2G099 med LOFAR som en del af LoTSS (LOFAR Two-meter Sky Survey) programmet. De udførte også opfølgende observationer af klyngen ved hjælp af Karl G. Jansky Very Large Array (JVLA). Alt i alt, observationskampagnen resulterede i opdagelsen af ​​en radiohalo i dette objekt.

"I dette brev, vi rapporterer opdagelsen af ​​en radiohalo i højrødforskydningsgalaksehoben PSZ2 G099.86+58.45 (z =0.616) med LOw Frequency ARray (LOFAR) ved 120-168 MHz, " skrev astronomerne i avisen.

I særdeleshed, LOFAR-observationer ved middel opløsning afslørede udvidet diffus emission i midten af ​​PSZ2G099, med dimensioner målt til omkring 3,9 gange 1,95 lysår. Som forventet, denne emission er meget svag ved højere frekvenser og blev derfor næsten ikke detekteret af JVLA.

Astronomerne tilføjede, at morfologien af ​​den observerede radioemission ligner den af ​​røntgenstrålingen, som den ses på billeder leveret af ESA's XMM-Newton-rumfartøj.

Under hensyntagen til emissionens forlængelse, morfologi, og placering i klyngen, forskerne klassificerede det som en radiohalo. I øvrigt, klyngens rødforskydning placerer den blandt de fjerneste radiohaloer, der er opdaget hidtil, og den længst væk opdaget af LOFAR.

I afsluttende bemærkninger, forfatterne af papiret rapporterer, at undersøgelsen viser LOFARs potentiale som et unikt system til at opdage radiohaloer ved høj rødforskydning. I betragtning af at andelen af ​​klynger med radiohaloer ved høj rødforskydning og deres lysstyrke afhænger af magnetfeltet, forskerne håber, at LOFAR statistiske undersøgelser af sådanne haloer kan levere væsentlig information om oprindelsen af ​​magnetiske felter i galaksehobe.

© 2019 Science X Network