Astrônomos detectam halo de rádio em um enorme aglomerado de galáxias

Imagem de arquivo do Chandra do ACT-CL J0329. Crédito:Sikhosana et al., 2024.

Uma equipe internacional de astrônomos realizou observações de rádio de um enorme aglomerado de galáxias conhecido como ACT-CL J0329.2-2330, que resultou na detecção de um novo halo de rádio neste aglomerado. A descoberta foi relatada em um artigo de pesquisa publicado em 5 de abril no servidor de pré-impressão arXiv .

Halos de rádio são enormes regiões de emissão difusa de rádio, geralmente encontradas nos centros de aglomerados de galáxias massivos, apresentando uma morfologia regular, que tende a traçar o meio intracluster emissor de raios X (ICM). No entanto, as emissões difusas geralmente têm brilho superficial muito baixo, especialmente nas frequências de GHz, o que as torna difíceis de detectar. Seu brilho aumenta em frequências mais baixas, revelando a presença dessas regiões.

Agora, um grupo de astrônomos liderado por Sinenhlanhla Precious Sikhosana da Universidade de KwaZulu-Natal em Durban, África do Sul, encontrou um novo halo de rádio no ACT-CL J0329.2-2330 (ou ACT-CL J0329, abreviadamente) – um aglomerado de galáxias com massa de cerca de 970 trilhões de massas solares, com desvio para o vermelho de 1,23. A descoberta é o resultado de observações em banda L e banda UHF deste aglomerado com o radiotelescópio MeerKAT como parte do MeerKAT Massive Distant Cluster Survey (MMDCS).

"Nesta carta, apresentamos observações MeerKAT L e banda UHF de ACT-CL J0329.2-2330, um aglomerado de galáxias em z =1,23. As imagens de baixa resolução revelam um halo de rádio no aglomerado. (... ) As observações do MeerKAT foram realizadas na banda L com um tempo total no alvo de 3,5 horas, usando uma taxa de despejo de 8 segundos e 4.096 canais”, escreveram os pesquisadores.

Ao analisar imagens MeerKAT, a equipe de Sikhosana identificou uma emissão estendida no centro do ACT-CL J0329, com um tamanho linear maior de 3,59 milhões de anos-luz a 1,28 GHz. As imagens do MeerKAT também mostram que o halo de rádio no ACT-CL J0329 tem uma morfologia suave e regular que traça a emissão térmica de bremsstrahlung do meio intracluster (ICM).

Com base nestes resultados, os astrónomos classificaram esta emissão como um halo de rádio, o que significa que é o halo com maior desvio para o vermelho detectado até agora.

O estudo descobriu que o halo de rádio recém-descoberto tem uma densidade de fluxo de 3,44 e 6,11 mJy nas bandas L e UHF, respectivamente. O índice espectral integrado do halo foi calculado em 1,3, enquanto sua potência de rádio foi estimada em 4,4 YW/Hz.

Estes resultados sugerem que o halo em ACT-CL J0329 é tão luminoso quanto os halos encontrados em aglomerados de galáxias massivos próximos, o que parece confirmar que há uma rápida amplificação do campo magnético em aglomerados de galáxias com altos redshifts.

Nas observações finais, os autores do artigo sublinharam que o mapa do índice espectral do ACT-CL J0329 apresenta flutuações distinguíveis, uma vez que os valores do índice espectral mais acentuados estão concentrados na região leste. Isto pode indicar que a energia turbulenta não é dissipada homogeneamente no volume do halo.

Mais informações: SP Sikhosana et al, Pesquisa de clusters massivos distantes do MeerKAT:um halo de rádio em um aglomerado massivo de galáxias em z =1,23, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.03944
Informações do diário: arXiv

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