Nowe spojrzenie na spektakularne mini-halo w gromadach galaktyk

Źródło: Gendron-Marsolais et al.’ NRAO/AUI/NSF; NASA, SDSS

Astronomowie korzystający z sieci VLA (Karl G. Jansky Very Large Array) odkryli nowe szczegóły, które pozwalają im rozwikłać zagadkę powstawania potężnych struktur emitujących promieniowanie w zakresie radiowym w centrach gromad galaktyk.

Naukowcy badali gromadę składającą się z tysięcy galaktyk oddaloną od nas o ponad 250 milionów lat świetlnych zwaną Gromadą w Perseuszu. W samym centrum gromady znajduje się przestrzeń wypełniona superszybkimi cząstkami emitującymi promieniowanie w zakresie radiowym, która tworzy swego rodzaju „mini-halo” radiowe. Tego typu mini-halo zostało odkryte  w około 30 gromadach galaktyk, jednak halo w Gromadzie w Perseuszu jest jak dotąd największym – jego średnica to 1,3 miliona lat świetlnych, czyli dziesięć razy więcej niż średnica Drogi Mlecznej.

Rozmiary tych mini-halo od zawsze stanowiły zagadkę dla astronomów – według teorii cząstki podróżujące w kierunku na zewnątrz centrum gromady powinny zwalniać i przestawać emitować fale radiowe na długo zanim dotrą na obserwowane odległości.

W dużych odległościach od galaktyki centralnej nie powinniśmy widzieć tych halo –  mówi Marie-Lou Gendron-Marsolais na University of Montreal. Mimo to je obserwujemy. Chcielibyśmy się dowiedzieć dlaczego –  dodaje.

Astronomowie wykorzystali zatem najnowsze usprawnienia VLA do wykonania nowych zdjęć Gromady w Perseuszu, które okazały się bardziej czułe na słabsze promieniowanie radiowe i umożliwiły uzyskanie lepszej rozdzielczości niż wcześniej.

Nowe zdjęcia wykonane za pomocą VLA dały nam unikalne spojrzenie na mini-halo odkrywając przed nami mnóstwo nowych struktur w jego wnętrzu –  mówi Julie Hlavacek-Larrondo z University of Montreal. Owe struktury mówią nam, że pochodzenie promieniowania radiowego nie jest takie proste jak nam się wydawało.

Nowe szczegóły wskazują, że za emisję radiową halo odpowiadają złożone mechanizmy zachodzące w całej gromadzie. Jak przewidywano wcześniej, część emisji radiowej spowodowana jest przez ponowne przyspieszanie cząstek gdy małe grupy galaktyk zderzają się z gromadą i przekazują cząstkom część swojej energii. Oprócz tego naukowcy teraz doszli do wnioski, że za część promieniowania radiowego odpowiadają silne dżety cząstek emitowane przez supermasywną czarną dziurę znajdującą się w jądrze galaktyki centralnej, które także „doładowują” energetycznie cząstki w halo.

To pozwala wytłumaczyć bogatą różnorodność obserwowanych przez nas złożonych struktur –  mówi Gendron-Marsolais.

Źródło: NRAO

Komentarze

comments