Novas observações e simulações mostram que jatos de partículas de alta energia emitidos pelo buraco negro massivo central na galáxia mais brilhante em aglomerados de galáxias podem ser usados ​​para mapear a estrutura de campos magnéticos invisíveis entre os aglomerados. Essas descobertas fornecem aos astrônomos uma nova ferramenta para investigar aspectos anteriormente inexplorados de aglomerados de galáxias.

À medida que aglomerados de galáxias crescem por meio de colisões com a matéria circundante, eles criam choques de arco e desperta em seu plasma diluído. O movimento do plasma induzido por essas atividades pode cobrir as camadas magnéticas intragrupo, formando paredes virtuais de força magnética. Essas camadas magnéticas, Contudo, só pode ser observado indiretamente quando algo interage com eles. Porque é simplesmente difícil identificar essas interações, a natureza dos campos magnéticos intra-cluster permanece mal compreendida. Uma nova abordagem para mapear / caracterizar camadas magnéticas é altamente desejada.

Uma equipe internacional de astrônomos, incluindo Haruka Sakemi, um estudante de pós-graduação na Universidade de Kyushu (agora pesquisador do Observatório Astronômico Nacional do Japão - NAOJ), usou o rádio telescópio MeerKAT localizado no deserto de Karoo do Norte da África do Sul para observar uma galáxia brilhante no aglomerado de galáxias Abell 3376 conhecido como MRC 0600-399. Localizada a mais de 600 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Columba, O MRC 0600-399 é conhecido por ter estruturas de jato incomuns dobradas em ângulos de 90 graus. Observações de raios-X anteriores revelaram que MRC 0600-399 é o núcleo de um subgrupo que penetra no principal aglomerado de galáxias, indicando a presença de camadas magnéticas fortes na fronteira entre o aglomerado principal e os subgrupos. Esses recursos tornam o MRC 0600-399 um laboratório ideal para investigar as interações entre jatos e camadas magnéticas fortes.

As observações do MeerKAT revelaram detalhes sem precedentes dos jatos, mais impressionante, estrutura tênue de 'foice dupla' estendendo-se na direção oposta dos pontos de curvatura e criando uma forma de "T". Esses novos detalhes mostram que, como uma corrente de água batendo em uma vidraça, esta é uma colisão muito caótica. Simulações de computador dedicadas são necessárias para explicar a morfologia do jato observada e as configurações possíveis do campo magnético.

Takumi Ohmura, um estudante de graduação na Universidade de Kyushu (agora um pesquisador no Instituto de Pesquisa de Raios Cósmicos da Universidade de Tóquio - ICRR), da equipe realizou simulações no supercomputador ATERUI II do NAOJ, o computador mais poderoso do mundo dedicado a cálculos astronômicos. As simulações assumiram um forte campo magnético semelhante a um arco, negligenciar detalhes confusos, como turbulência e o movimento da galáxia. Este modelo simples fornece uma boa combinação para as observações, indicando que o padrão magnético usado na simulação reflete a intensidade do campo magnético real e a estrutura em torno do MRC 0600-399. Mais importante, ele demonstra que as simulações podem representar com sucesso a física subjacente para que eles possam ser usados ​​em outros objetos para caracterizar estruturas de campo magnético mais complexas em aglomerados de galáxias. Isso fornece aos astrônomos uma nova maneira de entender o Universo magnetizado e uma ferramenta para analisar os dados de alta qualidade de futuros observatórios de rádio como o SKA (o Square Kilometer Array).

Esses resultados apareceram como Chibueze, Sakemi, Ohmura, et. al. "Jatos tortos de campos magnéticos no aglomerado de galáxias Abell 3376" em Natureza em 6 de maio, 2021.