Un team internazionale di astronomi ha effettuato osservazioni radio di un massiccio ammasso di galassie noto come ACT-CL J0329.2-2330, che hanno portato alla rilevazione di un nuovo alone radio in questo ammasso. La scoperta è stata riportata in un documento di ricerca pubblicato il 5 aprile sul server di prestampa arXiv .

Gli aloni radio sono enormi regioni di emissione radio diffusa, solitamente presenti al centro di massicci ammassi di galassie, che mostrano una morfologia regolare, che tende a ricalcare il mezzo intracluster che emette raggi X (ICM). Tuttavia, le emissioni diffuse hanno generalmente una luminosità superficiale molto bassa, in particolare alle frequenze GHz, il che le rende difficili da rilevare. La loro luminosità aumenta alle frequenze più basse, rivelando la presenza di queste regioni.

Ora, un gruppo di astronomi guidati da Sinenhlanhla Precious Sikhosana dell'Università di KwaZulu-Natal a Durban, in Sud Africa, ha trovato un nuovo alone radio in ACT-CL J0329.2-2330 (o ACT-CL J0329 in breve):un ammasso di galassie con una massa di circa 970 trilioni di masse solari, con uno spostamento verso il rosso di 1,23. La scoperta è il risultato delle osservazioni in banda L e UHF di questo ammasso con il radiotelescopio MeerKAT come parte del MeerKAT Massive Distant Cluster Survey (MMDCS).

"In questa lettera, abbiamo presentato le osservazioni MeerKAT L e in banda UHF di ACT-CL J0329.2-2330, un ammasso di galassie a z=1.23. Le immagini a bassa risoluzione rivelano un alone radio nell'ammasso. (... ) Le osservazioni MeerKAT sono state effettuate in banda L con un tempo totale sul target di 3,5 ore, utilizzando un tasso di dump di 8 secondi e 4.096 canali," hanno scritto i ricercatori.

Analizzando le immagini MeerKAT, il team di Sikhosana ha identificato un'emissione estesa al centro di ACT-CL J0329, con una dimensione lineare massima di 3,59 milioni di anni luce a 1,28 GHz. Le immagini MeerKAT mostrano anche che l'alone radio in ACT-CL J0329 ha una morfologia liscia e regolare che traccia l'emissione termica di bremsstrahlung del mezzo intracluster (ICM).

Sulla base di questi risultati, gli astronomi hanno classificato questa emissione come un alone radio, il che significa che si tratta dell'alone con il più alto spostamento verso il rosso finora rilevato.

Lo studio ha scoperto che l’alone radio appena scoperto ha una densità di flusso di 3,44 e 6,11 mJy rispettivamente nelle bande L e UHF. L'indice spettrale integrato dell'alone è stato calcolato essere 1,3, mentre la sua potenza radio è stata stimata essere di 4,4 YW/Hz.

Questi risultati suggeriscono che l'alone in ACT-CL J0329 è luminoso quanto gli aloni trovati nei massicci ammassi di galassie vicini, il che sembra confermare che esiste una rapida amplificazione del campo magnetico negli ammassi di galassie con spostamenti verso il rosso elevati.

Nelle osservazioni conclusive, gli autori dell'articolo hanno sottolineato che la mappa dell'indice spettrale di ACT-CL J0329 mostra fluttuazioni distinguibili poiché i valori dell'indice spettrale più ripidi sono concentrati nella regione orientale. Ciò potrebbe indicare che l'energia turbolenta non viene dissipata in modo omogeneo nel volume dell'alone.

Ulteriori informazioni: 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

Informazioni sul giornale: arXiv

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