Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de radio de un cúmulo de galaxias masivo conocido como ACT-CL J0329.2-2330, que dieron como resultado la detección de un nuevo halo de radio en este cúmulo. El hallazgo se informó en un artículo de investigación publicado el 5 de abril en el servidor de preimpresión arXiv. .
Los halos de radio son enormes regiones de emisión de radio difusa, que generalmente se encuentran en los centros de cúmulos de galaxias masivos, y que muestran una morfología regular, que tiende a rastrear el medio intracúmulo (ICM) emisor de rayos X. Sin embargo, las emisiones difusas generalmente tienen un brillo superficial muy bajo, particularmente en frecuencias de GHz, lo que las hace difíciles de detectar. Su brillo aumenta en frecuencias más bajas, revelando la presencia de estas regiones.
Ahora, un grupo de astrónomos liderados por Sinenhlanhla Precious Sikhosana de la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban, Sudáfrica, ha encontrado un nuevo halo de radio en ACT-CL J0329.2-2330 (o ACT-CL J0329 para abreviar):un Cúmulo de galaxias con una masa de aproximadamente 970 billones de masas solares, con un corrimiento al rojo de 1,23. El descubrimiento es el resultado de observaciones de este cúmulo en las bandas L y UHF con el radiotelescopio MeerKAT como parte del estudio MeerKAT Massive Distant Cluster Survey (MMDCS).
"En esta carta, hemos presentado observaciones de MeerKAT L y banda UHF de ACT-CL J0329.2-2330, un cúmulo de galaxias en z=1,23. Las imágenes de baja resolución revelan un halo de radio en el cúmulo. (... ) Las observaciones de MeerKAT se llevaron a cabo en la banda L con un tiempo total en el objetivo de 3,5 horas, utilizando una velocidad de descarga de 8 segundos y 4.096 canales", escribieron los investigadores.
Al analizar las imágenes de MeerKAT, el equipo de Sikhosana identificó una emisión extendida en el centro de ACT-CL J0329, con un tamaño lineal más grande de 3,59 millones de años luz a 1,28 GHz. Las imágenes de MeerKAT también muestran que el halo de radio en ACT-CL J0329 tiene una morfología suave y regular que rastrea la emisión de bremsstrahlung térmica del medio intracúmulo (ICM).
Basándose en estos resultados, los astrónomos clasificaron esta emisión como un halo de radio, lo que significa que es el halo de mayor corrimiento al rojo detectado hasta ahora.
El estudio encontró que el halo de radio recién descubierto tiene una densidad de flujo de 3,44 y 6,11 mJy en las bandas L y UHF, respectivamente. El índice espectral integrado del halo se calculó en 1,3, mientras que su potencia de radio se estimó en 4,4 YW/Hz.
Estos resultados sugieren que el halo en ACT-CL J0329 es tan luminoso como los halos encontrados en cúmulos de galaxias masivos cercanos, lo que parece confirmar que existe una rápida amplificación del campo magnético en cúmulos de galaxias con altos corrimientos al rojo.
En las observaciones finales, los autores del artículo subrayaron que el mapa del índice espectral de ACT-CL J0329 muestra fluctuaciones distinguibles a medida que los valores del índice espectral más pronunciados se concentran en la región oriental. Esto puede indicar que la energía turbulenta no se disipa de manera homogénea en el volumen del halo.
Más información: S. P. Sikhosana et al, Estudio de cúmulos masivos distantes de MeerKAT:un halo de radio en un cúmulo masivo de galaxias en z =1,23, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.03944
Información de la revista: arXiv
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