Med hjälp av NASA:s Chandra X-ray Observatory, ett internationellt team av astronomer har genomfört djupa bildobservationer av en radiogalax med hög rödförskjutning känd som 4C 63.20. Observationskampanjen har avslöjat en utökad röntgenstrålning från denna källa. Fyndet rapporteras i en tidning som publicerades den 20 juli på arXiv pre-print paper.

Radiogalaxer sänder ut enorma mängder radiovågor från sina centrala kärnor. Svarta hål i mitten av dessa galaxer samlar gas och damm, genererar högenergijetstrålar synliga i radiovåglängder, som accelererar elektriskt laddade partiklar till höga hastigheter.

Radiogalaxer med hög rödförskjutning (HzRGs), som är bland de mest massiva galaxerna vid sin rödförskjutning, är kända för att innehålla stora mängder damm och gas. HzRGs är ofta belägna i mitten av kluster och proto-kluster av galaxer. De skulle kunna ge insikter i sammansättningen och utvecklingen av storskaliga strukturer i universum.

Vid en rödförskjutning på cirka 4,261, 4C 63.20 är en av få kända HzRG:er. Det är också den enda HzRG som har en associerad, statistiskt signifikant röntgenmotsvarighet vid en rödförskjutning över 4,0. Nyligen, en grupp astronomer ledda av Kate Napier från University of Michigan undersökte denna röntgenkälla med hjälp av Advanced CCD Imaging Spectrometer (ACIS), en röntgenkamera ombord på Chandra.

"I det här pappret, vi rapporterar om djupa observationer av 4C 63.20 med Chandra X-ray Observatory, syftar till att testa den kosmiska bakgrundssläckningsmodellen för mikrovågor genom att lösa dess röntgenstrålning på sub-arcsec-skalor, " skrev forskarna i studien.

Chandra-observationer visar att röntgenmotsvarigheten till 4C 63.20 är gjord av en kompakt kärna plus utökad sydost-till-nordvästlig emission. Denna utökade röntgenstrålning står för cirka 30 procent av flödet och visade sig vara i linje med radiohotspots för 4C 63.20 som ses vid 5,0 GHz. Astronomerna noterade att även om den observerade separationen och tyngdpunktspositionerna för de två röntgenkällorna pekar på en diffus, lobliknande natur, scenariot att de är två kompakta hotspots kan inte uteslutas i nuläget.

Försöker reproducera den spektrala energifördelningen (SED) för 4C 63.20-systemet, forskarna fann att det kunde beskrivas av en jetmodell som tillskrev majoriteten av radioflödet till synkrotronemission från hotspots. När det gäller röntgenstrålning, den kan produceras via inverterad Compton (IC) spridning från skivan, torus och kosmiska mikrovågsbakgrundsfotoner (CMB).

"Detta scenario överensstämmer i stort sett med förväntningarna från starkt magnetiserade lober i en varmare CMB, och stöder uppfattningen att IC/CMB kan släcka mindre extrema radiolober vid höga rödförskjutningar, " förklarade författarna till tidningen.

Sammanfattning av resultaten, astronomerna drog slutsatsen att fallet med 4C 63.20 visar att HzRG uppenbarligen inte är radiosläckt; dock, Röntgenljusstyrkorna hos dessa källor överensstämmer med förväntningarna från starkt magnetiserade lober i en varmare CMB.

© 2020 Science X Network