Met behulp van verschillende radiotelescopen heeft een internationaal team van astronomen diepe laagfrequente radiowaarnemingen uitgevoerd van een samensmeltend sterrenstelsel Abell 2256. De waarnemingscampagne heeft meer inzicht opgeleverd in de eigenschappen van de radiohalo van het cluster. De bevindingen werden gedetailleerd beschreven in een paper dat op 7 september werd gepubliceerd op arXiv.org.

Radiohalo's zijn enorme gebieden met diffuse radiostraling, die gewoonlijk worden aangetroffen in de centra van clusters van sterrenstelsels. Diffuse emissies hebben echter over het algemeen een zeer lage oppervlaktehelderheid, vooral bij GHz-frequenties, waardoor ze moeilijk te detecteren zijn. Hun helderheid neemt toe bij lagere frequenties, wat de aanwezigheid van deze regio's onthult.

Met de mogelijkheid om diepe, hoge resolutie, high-fidelity en laagfrequente radiobeelden te verkrijgen, is de LOw Frequency ARray (LOFAR) een uitstekend hulpmiddel voor het bestuderen van radiohalo's bij lage frequenties met ongekende details en gevoeligheid. Daarom heeft een groep onderzoekers onder leiding van Kamlesh Rajpurohit van de Universiteit van Bologna in Italië LOFAR gebruikt om de radiohalo in Abell 2256 te inspecteren - een nabijgelegen (met een roodverschuiving van 0,058) massieve melkwegcluster die sterke emissie vertoont op alle golflengten. Het team gebruikte ook de verbeterde Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) en de Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) om deze halo te observeren.

"We presenteren de eerste gedetailleerde analyse van de radiohalo in de fuserende melkwegcluster Abell 2256 met behulp van de LOw Frequency ARray (LOFAR), de verbeterde Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) en de VLA. Radioobservaties (120 MHz-2 GHz) gecombineerd Met behulp van archiefgegevens van Chandra en XMM-Newton konden we de halo-emissie met ongekend detail bestuderen", schreven de onderzoekers in de krant.

De astronomen maakten de eerste diepe radiobeelden met hoge ruimtelijke resolutie van de radiohalo van Abell 2256. De halo-emissie werd door hen gedetecteerd op alle frequenties, namelijk 144 MHz, 350 MHz, 675 MHz en 1,5 GHz. De grootste lineaire afmeting van deze halo was ongeveer 2,93 miljoen lichtjaar bij 144 MHz en 1,63 miljoen lichtjaar bij 1,5 GHz, wat suggereert dat het buitenste gebied een steil spectrum heeft.

In het algemeen bleek uit de studie dat emissie van de halo een machtswetspectrum volgt tussen 144 MHz en 1,5 GHz, en een ultrasteil spectrum heeft met een geïntegreerde spectrale index van -1,63. Bovendien lieten de ruimtelijk opgeloste spectrale indexkaarten een spectrale versteiling zien met toenemende straal.

Uit het onderzoek bleek dat de morfologie van de radiohalo opmerkelijk veel lijkt op die van röntgenstralen. In het bijzonder valt de röntgenpiek in de hoofdmassacomponent samen met de radiopiek. Bovendien wijst de punt-tot-punt vergelijking tussen de helderheid van het radio- en röntgenoppervlak over de halo op een sterke sublineaire correlatie.

De waarnemingen onthulden ook een sterke anticorrelatie tussen de spectrale index en de helderheid van het röntgenoppervlak over de halo. Volgens de onderzoekers komt dit overeen met radiale versteiling.

De resultaten samenvattend, onderstreepten de auteurs van het artikel dat de eigenschappen van radiohalo in Abell 2256 het tot een heel eigenaardig object maken, waarvan verder onderzoek onze kennis over deeltjesversnellingsmechanismen op zeer grote schaal kan vergroten. + Verder verkennen

Radiohalo gedetecteerd in een cluster van kleine sterrenstelsels

© 2022 Science X Network