Astronomer som använder National Science Foundation Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) har upptäckt nya detaljer som hjälper dem att dechiffrera mysteriet om hur jätte radioemitterande strukturer bildas i mitten av ett galaxkluster.

Forskarna studerade ett kluster av tusentals galaxer mer än 250 miljoner ljusår från jorden, namngav Perseus -klustret efter konstellationen där det förekommer. Inbäddad i centrum, Perseus -klustret är värd för en pool av supersnabba partiklar som avger radiovågor, skapa en radiostruktur känd som en "mini-halo". Minihalor har hittats i cirka 30 galaxkluster, men gloria i Perseus -klustret är den största kända, cirka 1,3 miljoner ljusår i diameter, eller 10 gånger storleken på vår Vintergatans galax.

Storlekarna på mini-halos har presenterat ett pussel för astronomer. När partiklarna reser bort från klungans centrum, de bör sakta ner och sluta sända radiovågor långt innan de når de observerade avstånden, enligt teorin.

"På stora avstånd från den centrala galaxen, vi förväntar oss inte att kunna se dessa glorier, "sa Marie-Lou Gendron-Marsolais, vid universitetet i Montreal. "Dock, vi ser dem och vi vill veta varför, " tillade hon.

Astronomerna utnyttjade VLA:s uppgraderade kapacitet för att göra nya bilder av Perseus -klustret som både var känsligare för svagare radioutsläpp och gav högre upplösning än tidigare radioobservationer.

"De nya VLA-bilderna gav en oöverträffad bild av mini-halo genom att avslöja en mängd nya strukturer inom den, "sa Julie Hlavacek-Larrondo, även vid universitetet i Montreal. "Dessa strukturer berättar för oss att radioutsläppets ursprung inte är så enkelt som vi trodde, " Hon sa.

De nya detaljerna indikerar att halos radioemission orsakas av komplexa mekanismer som varierar i hela klustret. Som teoretiserat tidigare, en del radioutsläpp orsakas av att partiklar accelereras när små grupper av galaxer kolliderar med klustret och ger partiklarna en dragkraft. Dessutom, dock, forskarna tror nu att radioutsläppet också orsakas av de kraftfulla strålarna av partiklar som genereras av det supermassiva svarta hålet i kärnan i den centrala galaxen som ger en extra "kick" av energi till partiklarna.

"Detta skulle hjälpa till att förklara den stora variationen av komplexa strukturer som vi ser, "Sa Gendron-Marsolais.

"De högkvalitativa bilder som den uppgraderade VLA kan producera kommer att vara nyckeln till att hjälpa oss att få ny inblick i dessa mini-halor i vår strävan att förstå deras ursprung, "Sa Hlavacek-Larrondo. VLA, byggdes under 1970 -talet, var utrustad med helt ny elektronik för att ta upp det tekniska toppmoderna genom ett decennium långt projekt som slutfördes 2012.