Uma equipe internacional de astrônomos realizou observações de rádio e raios-X de relíquias de rádio em um aglomerado de galáxias em fusão conhecido como PSZ2 G096.88 + 24.18. Os resultados desta campanha de monitoramento podem lançar mais luz sobre a natureza deste aglomerado de galáxias. O estudo foi publicado em 18 de maio em arXiv.org.

Relíquias de rádio são difusas, fontes de rádio alongadas de origem síncrotron. Eles ocorrem na forma de espetaculares arcos simétricos simples ou duplos nas periferias dos aglomerados de galáxias. Os astrônomos estão especialmente interessados ​​em estudar essas fontes na fusão de aglomerados de galáxias, já que o número de relíquias de rádio associadas a choques de fusões ainda é pequeno.

Com um desvio para o vermelho de 0,3, PSZ2 G096.88 + 24.18 (também conhecido como ZwCL1856.8 + 6616) é um sistema de aglomerados de galáxias de baixa massa (cerca de 470 trilhões de massas solares). Observações anteriores deste aglomerado com o Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) em 1,4 GHz detectaram um par de relíquias de rádio em suas bordas norte e sul.

Uma equipe de astrônomos liderada por Alexander Jones, da Universidade de Hamburgo, Alemanha, agora investigou em detalhes a relíquia de rádio dupla em PSZ2 G096.88 + 24.18. Para este propósito, eles conduziram observações de rádio deste aglomerado usando o Very Large Array Karl G. Jansky (VLA) e o Low Frequency Array (LOFAR), bem como um estudo de raios-X deste sistema com a espaçonave Chandra da NASA.

"Neste artigo, apresentamos observações de rádio LOFAR HBA (140 MHz) e VLA (1,5 GHz) e dados Chandra de raios-X de PSZ2 G096,88 + 24,18. Com essas observações multifrequências, realizamos análise espectral e de polarização do duplo relíquias de rádio em PSZ2 G096.88 + 24.18, "escreveram os pesquisadores no jornal.

O estudo descobriu que as duas relíquias de rádio diametralmente opostas de PSZ2 G096.88 + 24.18 são aproximadamente equidistantes do centro do cluster, cerca de 3,58 e 3,26 milhões de anos-luz para as relíquias do norte e do sul, respectivamente. A 140 MHz, essas duas fontes têm os maiores tamanhos lineares de cerca de 2,93 e 4,89 milhões de anos-luz e uma razão de fluxo de 1:3,5 para as relíquias do norte e do sul, respectivamente.

As observações de rádio revelaram a presença de uma mancha de emissão difusa (apelidada de Conexão pelos autores do artigo) conectando uma rádio galáxia designada S1 com a relíquia do sul. A conexão coincide com uma região na relíquia de rádio na qual um aumento no brilho da superfície foi observado. A grande mancha detectada de emissão difusa provavelmente está afetando as propriedades da relíquia.

Tentando encontrar a explicação mais plausível para a conexão, os astrônomos presumem que é mais provável que seja uma onda de choque de fusão que passou por um lóbulo do núcleo galáctico ativo (AGN).

"O índice espectral integrado aumenta ao longo da Conexão, longe de S1, o que parece sugerir reaceleração de um lóbulo AGN (...) Simulações recentes por ZuHone et al. (2020) mostram que uma onda de choque impulsionada por fusão passando pelos jatos de um AGN pode produzir uma fração de raios cósmicos não homogênea ao longo do eixo principal de um choque. Se este for o caso em PSZ2 G096.88 + 24.18, isso pode explicar a descontinuidade de brilho da superfície de rádio observada e, portanto, sugere que os lados leste e oeste da relíquia sul são gerados pelo mesmo mecanismo de aceleração, "concluíram os pesquisadores.

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