Los astrónomos detectan un extraño 'radiohalo' en un enorme cúmulo de galaxias
Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de radio de un enorme cúmulo de galaxias conocido como ACT-CL J0329.2-2330, que han dado como resultado la detección de un nuevo halo de radio en su interior.
Los radiohalos son enormes regiones de emisión difusa de radio, que suelen encontrarse en los centros de cúmulos de galaxias masivas, y que pueden tener una morfología regular que tiende a trazar el medio intracúmulo (ICM) emisor de rayos X.
Sin embargo, las emisiones difusas suelen tener un brillo superficial muy bajo, sobre todo a frecuencias de GHz, lo que dificulta su detección. Su brillo aumenta a frecuencias más bajas, lo que revela la presencia de estas regiones.
Descubierto un halo radioeléctrico
Ahora, un grupo de astrónomos dirigido por Sinenhlanhla Precious Sikhosana, de la Universidad de KwaZulu-Natal, en Durban (Sudáfrica), ha hallado un nuevo radiohalo en ACT-CL J0329.2-2330 (o ACT-CL J0329), un cúmulo de galaxias con una masa de unos 970 000 millones de masas solares, a un desplazamiento al rojo de 1,23.
El descubrimiento es el resultado de observaciones en banda L y UHF de este cúmulo con el radiotelescopio MeerKAT, como parte del Estudio de Cúmulos Masivos Distantes MeerKAT (MMDCS).
Analizando las imágenes, el equipo de Sikhosana identificó una emisión extendida en el centro de ACT-CL J0329, con un tamaño lineal mayor de 3,59 millones de años-luz a 1,28 GHz. Las imágenes de MeerKAT también muestran que el radiohalo de ACT-CL J0329 tiene una morfología suave y regular, que refleja la emisión térmica bremsstrahlung (radiación producida cuando las cargas eléctricas sufren una desaceleración) del medio intracúmulo (ICM).
Basándose en estos resultados, los astrónomos han clasificado esta emisión como un radiohalo. El estudio concluyó que el radiohalo 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.
ACT-CL J0329 es tan brillante como los halos encontrados en cúmulos de galaxias masivas cercanos
Estos resultados sugieren que el halo de ACT-CL J0329 es tan luminoso como los halos encontrados en cúmulos de galaxias masivas cercanos, lo que parece confirmar que existe una rápida amplificación del campo magnético en los cúmulos de galaxias a altos desplazamientos al rojo.
En sus observaciones finales, los autores del artículo destacaron que el mapa del índice espectral de ACT-CL J0329 muestra fluctuaciones distinguibles, ya que los valores más altos del índice espectral se concentran en la región oriental. Esto puede indicar que la energía turbulenta no se disipa de forma homogénea en el volumen del halo.
Referencia de la noticia:
Sikhosana S., Hilton M., Bernardi G., et al. The MeerKAT Massive Distant Clusters Survey: A Radio Halo in a Massive Galaxy Cluster at z = 1.23. arXiv (2024).