Halo radiowe w masywnej gromadzie galaktyk

dnia 26/02/2016

radiohalodis

Halo radiowe to rozległy obszar rozproszonej emisji radiowej zazwyczaj znajdujące się w centrach gromad galaktyk. Niedawno międzynarodowy zespół astronomów odkrył taki duży obszar rozproszonej emisji o średnicy trzech milionów lat świetlnych. Nowe halo znajduje się w odległej, łączącej się gromadzie galaktyk oznaczonej jako MACSJ2243.3-0935. Odkrycie zostało opisane w artykule naukowym opublikowanym 18 lutego br. na portalu arXiv.

Naukowcy pracujący pod kierownictwem Therese Cantwell z Jodrell Bank Centre for Astrophysics na University of Manchester w Wielkiej Brytanii do wykrycia halo wykorzystali dwa radioteleskopy. Znajdujący się w RPA teleskop KAT-7 został użyty do obserwacji MACSJ2243.3-0935 7 września 2012 roku. Prawie dwa lata później – 20 czerwca 2014 roku zespół skorzystał z teleskopu Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) w Indiach, do przeprowadzenia obserwacji uzupełniających. KAT-7 to sieć siedmiu anten o średnicy 12 metrów każda, a GMRT składa się z 30 anten o średnicy 45 metrów każda.

Odkrycie halo radiowego było nie lada wyzwaniem z uwagi na fakt, że taka rozproszona emisja charakteryzuje się wyjątkowo słabą jasnością powierzchniową, szczególnie w zakresie częstotliwości GHz. Dlatego też gdy naukowcy skanują co raz to niższe częstotliwości, ich jasność rośnie, odkrywając przed nami obecność regionów emitujących w zakresie radiowym.

„GMRT to doskonały teleskop do wykrywania halo radiowego, bowiem jest zdolny do wykonywania obserwacji tak niskich częstotliwości. GMRT  jest także w stanie tworzyć obrazy tak w wysokiej jak i niskiej rozdzielczości. To bardzo ważne, bowiem możemy trafić na kompaktowe obszary emisji radiowej, które mogą pochodzić od innych obiektów astronomicznych i nakładać się na rozległe obszary emisji, tym samym utrudniając określenie właściwości halo. Dzięki możliwości stworzenia map w wysokiej rozdzielczości możemy usunąć wkład źródeł punktowych do emisji rozległego halo,” powiedział Cantwell portalowi Phys.org.

Astronomowie odkryli, że halo radiowe w MACSJ2243.3-0935 charakteryzuje się strumieniem i rozmiarami podobnymi do innych halo radiowych. Niemniej jednak zauważają, że mało jak na razie wiemy o tych obszarach rozproszonej emisji, a szczególnie mało o ich pochodzeniu.

Powstawanie halo radiowych może mieć swoje źródło w łączeniu gromad galaktyk, które są bardzo energetycznymi zdarzeniami – ilość energii emitowana w takich zderzeniach jest rzędu biliona eksplozji supernowych. Jeden ze scenariuszy powstawania wskazuje, że turbulencje gazu w gromadzie galaktyk przyspieszają cząsteczki do energii w których emitują radiowo. Niemniej jednak nie wszystkie łączące się gromady galaktyk posiadają własne halo radiowe.

„Nie wiemy jak na razie dlaczego tak jest chociaż najprawdopodobniej jest to związane z ilością energii uwolnionej podczas zderzenia. Mniej energetyczne zderzenia mogą nie powodować wystarczających turbulencji pozwalających na powstawanie halo radiowego,” mówi Cantwell.

Według zespołu niezbędne są kolejne obserwacje zarówno na niższych jak i wyższych częstotliwościach, które pozwolą zbadać różne scenariusze powstawania halo.

Więcej informacji:

Źródło: arXiv / phys.org

Dodaj komentarz