Astronomer opdager radiohalo i en massiv galaksehob

Et internationalt hold af astronomer har udført radioobservationer af en massiv galaksehob kendt som ACT-CL J0329.2-2330, hvilket resulterede i påvisningen af ​​en ny radiohalo i denne hob. Fundet blev rapporteret i et forskningspapir offentliggjort den 5. april på pre-print-serveren arXiv .

Radiohaloer er enorme områder med diffus radioemission, som normalt findes i centrene af massive galaksehobe, som viser en regulær morfologi, som har en tendens til at spore det røntgenudsendende intracluster-medium (ICM). Imidlertid har diffuse emissioner generelt meget lav overfladelysstyrke, især ved GHz-frekvenser, hvilket gør dem svære at opdage. Deres lysstyrke øges ved lavere frekvenser, hvilket afslører tilstedeværelsen af ​​disse områder.

Nu har en gruppe astronomer ledet af Sinenhlanhla Precious Sikhosana fra University of KwaZulu-Natal i Durban, Sydafrika, fundet en ny radiohalo i ACT-CL J0329.2-2330 (eller ACT-CL J0329 for kort) - en galaksehob med en masse på omkring 970 billioner solmasser, ved en rødforskydning på 1,23. Opdagelsen er et resultat af L-bånd og UHF-bånd observationer af denne klynge med MeerKAT radioteleskop som en del af MeerKAT Massive Distant Cluster Survey (MMDCS).

"I dette brev har vi præsenteret MeerKAT L- og UHF-båndobservationer af ACT-CL J0329.2-2330, en galaksehob ved z=1,23. Billederne med lav opløsning afslører en radiohalo i klyngen. (... ) MeerKAT-observationerne blev udført ved L-båndet med en total on-target-tid på 3,5 timer ved at bruge en dumphastighed på 8 sekunder og 4.096 kanaler," skrev forskerne.

Ved at analysere MeerKAT-billeder identificerede Sikhosanas team udvidet emission i centrum af ACT-CL J0329, med en største lineær størrelse på 3,59 millioner lysår ved 1,28 GHz. MeerKAT-billeder viser også, at radiohaloen i ACT-CL J0329 har en jævn, regelmæssig morfologi, der sporer den termiske bremsstrahlung-emission fra intracluster-mediet (ICM).

Baseret på disse resultater klassificerede astronomerne denne emission som en radiohalo, hvilket betyder, at det er den hidtil højeste rødforskydningsglorie, der er fundet.

Undersøgelsen fandt, at den nyligt opdagede radiohalo har en fluxtæthed på 3,44 og 6,11 mJy ved henholdsvis L- og UHF-båndet. Det integrerede spektralindeks for haloen blev beregnet til at være 1,3, mens dens radioeffekt blev estimeret til at være på 4,4 YW/Hz.

Disse resultater tyder på, at haloen i ACT-CL J0329 er lige så lysende som haloerne fundet i nærliggende massive galaksehobe, hvilket ser ud til at bekræfte, at der er hurtig magnetfeltforstærkning i galaksehobe ved høje rødforskydninger.

I afsluttende bemærkninger understregede forfatterne af papiret, at det spektrale indekskort af ACT-CL J0329 viser tydelige udsving, da stejlere spektrale indeksværdier er koncentreret i den østlige region. Dette kan tyde på, at den turbulente energi ikke er homogent spredt i halovolumenet.

Flere oplysninger: S. P. Sikhosana et al., The MeerKAT Massive Distant Clusters Survey:A Radio Halo in a Massive Galaxy Cluster at z =1,23, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.03944

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network