Ett internationellt team av astronomer har utfört radio- och röntgenobservationer av radioreliker i en sammansmältande galaxhop känd som PSZ2 G096.88+24.18. Resultaten av denna övervakningskampanj skulle kunna kasta mer ljus över arten av denna galaxhop. Studien publicerades den 18 maj på arXiv.org.

Radioreliker är diffusa, långsträckta radiokällor av synkrotronursprung. De förekommer i form av spektakulära enkla eller dubbla symmetriska bågar vid periferin av galaxhopar. Astronomer är särskilt intresserade av att studera sådana källor i sammanslagna galaxhopar, eftersom antalet radioreliker förknippade med sammanslagningschocker fortfarande är litet.

Vid en rödförskjutning på 0,3, PSZ2 G096.88+24.18 (även känd som ZwCL1856.8+6616) är ett galaxklustersystem med låg massa (cirka 470 biljoner solmassor). Tidigare observationer av detta kluster med Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) vid 1,4 GHz upptäckte ett par radioreliker på dess norra och södra kanter.

Ett team av astronomer ledda av Alexander Jones vid universitetet i Hamburg, Tyskland, har nu undersökt den dubbla radioreliken i PSZ2 G096.88+24.18 i detalj. För det här syftet, de utförde radioobservationer av detta kluster med hjälp av Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) och Low Frequency Array (LOFAR), samt en röntgenstudie av detta system med NASA:s rymdfarkost Chandra.

"I det här dokumentet presenterar vi LOFAR HBA (140 MHz) och VLA (1,5 GHz) radioobservationer och röntgen Chandra-data för PSZ2 G096.88+24.18. Med dessa multifrekvensobservationer utför vi spektral- och polarisationsanalys av dubbelt radioreliker i PSZ2 G096.88+24.18, " skrev forskarna i tidningen.

Studien fann att de två diametralt motsatta radiorelikerna av PSZ2 G096.88+24.18 är ungefär lika långt från klustrets centrum, cirka 3,58 och 3,26 miljoner ljusår för de norra respektive södra relikerna. Vid 140 MHz har dessa två källor största linjära storlekar på cirka 2,93 och 4,89 miljoner ljusår och ett flödesförhållande på 1:3,5 för de norra respektive södra relikerna.

Radioobservationer har avslöjat närvaron av en fläck av diffus emission (döpt till Connection av tidningsförfattarna) som förbinder en radiogalax betecknad S1 med den södra reliken. Anslutningen sammanfaller med en region i radioreliken där en ökning av ytljusstyrkan har observerats. Den detekterade stora delen av diffus emission påverkar sannolikt relikens egenskaper.

Försöker hitta den mest rimliga förklaringen till anslutningen, astronomerna antar att det med största sannolikhet är en fusionschockvåg som har passerat en aktiv galaktisk kärnlob (AGN).

"Det integrerade spektrala indexet blir brantare längs anslutningen, bort från S1, vilket verkar föreslå återacceleration av en AGN-lob (...) Nyligen genomförda simuleringar av ZuHone et al. (2020) visar att en fusionsdriven chockvåg som passerar genom strålarna i en AGN kan producera en inhomogen kosmisk strålfraktion längs en chocks huvudaxel. Om detta är fallet i PSZ2 G096.88+24.18, detta kan förklara den observerade radioytans ljusstyrkadiskontinuitet och antyder därför att de östra och västra sidorna av den södra reliken genereras av samma accelerationsmekanism, ", avslutade forskarna.

© 2021 Science X Network