Астрономія
Астрономія

Астрономи знайшли зв’язок між радіогалактикою і радіореліктом у скупченні

Астрономи проаналізували два радіорелікти скупчення галактик PSZ2 G096.88+24.18 за допомогою радіообсерваторій Дуже великого масиву та LOFAR, а також даних «Чандри». Вони побачили дифузне випромінювання, що з’єднує радіогалактику з одним із реліктів, та пояснили його проходженням ударної хвилі від зіткнень галактик крізь викиди активного ядра галактики. Препринт статті доступний на сайті arXiv.org.

Інтенсивність радіовипромінювання в PSZ2 G096.88 + 24.18, зафіксована LOFAR (зліва) та Дуже великим масивом (справа). Jones et al.

Інтенсивність радіовипромінювання в PSZ2 G096.88 + 24.18, зафіксована LOFAR (зліва) та Дуже великим масивом (справа). Jones et al.

Що таке радіорелікт?

Злиття скупчень галактик є енергійними астрономічними подіями, які прискорюють заряджені частинки в гарячому, намагніченому середовищі всередині таких структур. Цей процес призводить до формування радіосинхротронного випромінювання в масштабі мегапарсек, яке розділяється на дві категорії: гігантські радіогало та радіорелікти. Радіогало, як правило, характеризуються низькою поверхневою яскравістю та неполяризованим випромінюванням у центрі скупчення. Радіорелікти спостерігаються як витягнуті поляризовані дуги на околицях скупчень. Вважається, що вони простежують поширення ударних хвиль від злиття. Однак який саме механізм прискорення частинок їх утворює, лишається невідомим. Зокрема, астрономи шукають відповідь на питання, чи можуть радіорелікти утворюватися безпосередньо з популяції теплових електронів, які прискорюються, або ж для цього необхідно, щоб релятивістські частинки вже існували перед формуванням таких структур. У деяких випадках активні ядра галактик могли б забезпечити популяцію електронів з високими енергіями.

Яке скупчення галактик аналізували астрономи?

Дослідники вивчили скупчення PSZ2 G096.88+24.18. У його північній та південній частинах присутні радіорелікти. Попередні дослідження показали, що 700 мільйонів років тому скупчення пережило лобове зіткнення двох приблизно рівних за масою своїх частин. У новій роботі дослідники проаналізували скупчення за допомогою радіообсерваторій Дуже великого масиву та LOFAR, а також скористалися даними рентгенівської обсерваторії «Чандра».

Про що вони дізналися?

Астрономи виявили ділянку дифузного випромінювання, що з'єднує радіогалактику S1 з південним реліктом. Це випромінювання збігається з ділянкою в радіорелікті, де поверхнева яскравість збільшується у 4 рази. Моделювання дозволяють припустити, що проходження ударної хвилі від зіткнень галактик крізь радіовипромінювання від активного ядра галактики може пояснити збільшення яскравості радіорелікта.

Крім того, дослідники з’ясували, що радіорелікти приблизно рівновіддалені від центру скупчення та знаходять на відстані 1,1 та 1 мегапарсек від нього для північної та південної структури відповідно. Також вони виявили дифузне випромінювання у східній частині PSZ2 G096.88 + 24.18, між радіореліктами. Астрономи вважають, що це, швидше за все, випромінювання від раніше активної радіогалактики, однак існує можливість, що це кандидат у радіогало.