Ett internationellt team av astronomer har utfört radioobservationer av en massiv galaxhop känd som ACT-CL J0329.2-2330, vilket resulterade i upptäckten av en ny radiohalo i detta kluster. Fyndet rapporterades i en forskningsartikel som publicerades den 5 april på pre-print-servern arXiv .
Radiohalos är enorma regioner med diffus radioemission, som vanligtvis finns i mitten av massiva galaxhopar, som visar upp en vanlig morfologi, som tenderar att spåra det röntgenstrålande intraklustermediet (ICM). 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.
Nu har en grupp astronomer under ledning av Sinenhlanhla Precious Sikhosana vid University of KwaZulu-Natal i Durban, Sydafrika, hittat en ny radiogloria i ACT-CL J0329.2-2330 (eller förkortat ACT-CL J0329) – en galaxhop med en massa på cirka 970 biljoner solmassor, vid en rödförskjutning på 1,23. Upptäckten är ett resultat av L-bands- och UHF-bandsobservationer av detta kluster med MeerKAT-radioteleskopet som en del av MeerKAT Massive Distant Cluster Survey (MMDCS).
"I det här brevet har vi presenterat MeerKAT L- och UHF-bandobservationer av ACT-CL J0329.2-2330, en galaxhop vid z=1,23. De lågupplösta bilderna avslöjar en radiohalo i klustret. (... ) MeerKAT-observationerna utfördes på L-band med en total tid på mål på 3,5 timmar, med en dumphastighet på 8 sekunder och 4 096 kanaler", skrev forskarna.
Genom att analysera MeerKAT-bilder identifierade Sikhosanas team utökad emission i mitten av ACT-CL J0329, med en största linjär storlek på 3,59 miljoner ljusår vid 1,28 GHz. MeerKAT-bilder visar också att radiohalogen i ACT-CL J0329 har en jämn, regelbunden morfologi som spårar den termiska bremsstrahlung-emissionen från intraklustermediet (ICM).
Baserat på dessa resultat klassificerade astronomerna denna emission som en radiohalo, vilket betyder att det är den högsta rödförskjutna halo som hittills detekterats.
Studien fann att den nyupptäckta radiohalon har en flödestäthet på 3,44 och 6,11 mJy vid L- respektive UHF-bandet. Det integrerade spektrala indexet för halon beräknades till 1,3, medan dess radioeffekt uppskattades till 4,4 YW/Hz.
Dessa resultat tyder på att halon i ACT-CL J0329 är lika lysande som halos som finns i närliggande massiva galaxhopar, vilket verkar bekräfta att det sker snabb magnetfältförstärkning i galaxhopar vid höga rödförskjutningar.
I avslutande kommentarer underströk författarna till artikeln att den spektrala indexkartan för ACT-CL J0329 visar urskiljbara fluktuationer eftersom brantare spektrala indexvärden är koncentrerade i den östra regionen. Detta kan tyda på att den turbulenta energin inte försvinner homogent i halovolymen.
Mer information: S. P. Sikhosana et al, The MeerKAT Massive Distant Clusters Survey:A Radio Halo in a Massive Galaxy Cluster at z =1,23, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.03944
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
