Med hjälp av olika radioteleskop har ett internationellt team av astronomer utfört djupa lågfrekventa radioobservationer av en sammansmältande galaxhop Abell 2256. Observationskampanjen gav fler insikter om egenskaperna hos klustrets radiohalo. Resultaten beskrivs i ett dokument som publicerades den 7 september på arXiv.org.

Radiohalos är enorma områden med diffus radiostrålning, som vanligtvis finns i mitten av galaxhopar. Men diffusa emissioner har i allmänhet mycket låg ytljusstyrka, särskilt vid GHz-frekvenser, vilket gör dem svåra att upptäcka. Deras ljusstyrka ökar vid lägre frekvenser, vilket avslöjar närvaron av dessa regioner.

Med förmågan att få djupa, högupplösta, högkvalitativa och lågfrekventa radiobilder är LOw Frequency ARray (LOFAR) ett utmärkt verktyg för att studera radiohalos vid låga frekvenser med oöverträffad detaljrikedom och känslighet. Därför har en grupp forskare under ledning av Kamlesh Rajpurohit vid universitetet i Bologna i Italien använt LOFAR för att inspektera radiohalo i Abell 2256 – en närliggande (vid en rödförskjutning av 0,058) massiv galaxhop som uppvisar stark emission på alla våglängder. Teamet använde också det uppgraderade Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) och Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) för att observera denna gloria.

"Vi presenterar den första detaljerade analysen av radiohalon i det sammanslagna galaxklustret Abell 2256 med hjälp av LOw Frequency ARray (LOFAR), det uppgraderade Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) och VLA. Radioobservationer (120 MHz-2 GHz) kombinerat med arkiverade Chandra- och XMM-Newton-röntgendata gjorde det möjligt för oss att studera halo-emissionen med oöverträffad detalj," skrev forskarna i tidningen.

Astronomerna tog de första djupa radiobilderna med hög rumslig upplösning av Abell 2256:s radiohalo. Halo-emissionen detekterades av dem vid alla frekvenser, nämligen 144 MHz, 350 MHz, 675 MHz och 1,5 GHz. Den största linjära storleken på denna halo uppmättes till cirka 2,93 miljoner ljusår vid 144 MHz och 1,63 miljoner ljusår vid 1,5 GHz, vilket tyder på att dess yttersta område har ett brant spektrum.

Generellt fann studien att emission från halo följer ett effektlagspektrum mellan 144 MHz och 1,5 GHz och har ett ultrabrant spektrum med ett integrerat spektralindex på -1,63. Dessutom avslöjade de rumsligt upplösta spektralindexkartorna en spektral brantning med ökande radie.

Forskningen fann att morfologin hos radiohalo är anmärkningsvärt lik den i röntgenstrålar. I synnerhet sammanfaller röntgentoppen i huvudmassakomponenten med radiotoppen. Vidare indikerar punkt-till-punkt-jämförelsen mellan radio- och röntgenslysstyrkan över halo en stark sublinjär korrelation.

Observationerna avslöjade också en stark anti-korrelation mellan spektralindexet och röntgenytans ljusstyrka över halo. Enligt forskarna överensstämmer detta med radiell brantning.

Sammanfattningsvis av resultaten, underströk författarna till artikeln att egenskaperna hos radiohalo i Abell 2256 gör det till ett mycket märkligt objekt, vars ytterligare undersökning kan föra fram vår kunskap om partikelaccelerationsmekanismer i mycket stor skala. + Utforska vidare

Radiohalo upptäckt i en galaxhop med låg massa

© 2022 Science X Network