Un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones de radio multibanda de la emisión difusa de radio en un cúmulo de galaxias conocido como Abell 3558. Como resultado, la campaña de observación detectó que el cúmulo alberga un peculiar minihalo. El hallazgo se detalló en un artículo publicado el 10 de julio en el servidor de preimpresión arXiv.
Las estructuras gravitacionalmente ligadas más grandes conocidas en el universo son los cúmulos de galaxias, que contienen hasta miles de galaxias unidas por la gravedad. Se forman mediante la acreción de masa y la infusión de subestructuras más pequeñas, por lo que podrían servir como excelentes laboratorios para el estudio de la evolución de las galaxias y la cosmología.
Abell 3558, o A 3558 para abreviar, es un cúmulo de galaxias masivo con un corrimiento al rojo de aproximadamente 0,047. Tiene una masa dinámica de aproximadamente 1,48 cuatrillones de masas solares y una luminosidad bolométrica en rayos X de 700 tredecillones de erg/s.
Observaciones previas de Abell 3558 han revelado que su medio intracúmulo presenta características mixtas y detectaron una importante emisión de radio difusa a gran escala en el centro del cúmulo. Un grupo de astrónomos, liderado por Keegan Trehaeven, de la Universidad Rhodes de Sudáfrica, decidió estudiar más a fondo esta emisión para desentrañar su origen. Para ello, emplearon el radiotelescopio MeerKAT y el Radiotelescopio Gigante de Ondas Metrales Mejorado (uGMRT).
«Presentamos un estudio detallado de la emisión de radio difusa en el centro de A 3558 mediante observaciones profundas realizadas con MeerKAT en la banda UHF (816 MHz) y uGMRT en la banda 3 (400 MHz), complementadas con datos de MeerKAT en la banda L (1283 MHz) y ASKAP (887 MHz)», escribieron los investigadores en el artículo.
Las observaciones realizadas por el equipo de Trehaeven revelaron que la emisión de radio difusa en el centro de Abell 3558 tiene una potencia de radio de 68 ZW/Hz a 1,4 GHz y es más extensa de lo que se creía. Identificaron una tenue extensión septentrional de esta emisión, más allá del frente frío más interno. Este hallazgo aumenta el tamaño lineal máximo proyectado de la emisión de radio a aproximadamente 1,8 millones de años luz.
El estudio determinó que la emisión investigada tiene un índice espectral integrado de 1,18. El mapa del índice espectral muestra una región de espectro más plano justo dentro del frente frío de rayos X, lo que sugiere una reaceleración turbulenta local. Más allá, se observa una región de espectro más pronunciado que llena una cavidad de rayos X de mayor temperatura y entropía, pero con menor presión.
Según el artículo, la emisión difusa en Abell 3558 exhibe una estructura similar a un minihalo confinada por frentes fríos en el núcleo, probablemente impulsada por la turbulencia del chapoteo del gas. Además, presenta una estructura similar a una cresta que se extiende a lo largo del eje del cúmulo, alineada con una estela de gas de baja entropía, que podría estar impulsada por una turbulencia de chapoteo a mayor escala.
Por lo tanto, basándose en los resultados obtenidos, los astrónomos concluyeron que la emisión de radio difusa observada es un minihalo de radio.
En general, los minihalos de radio se encuentran principalmente en sistemas dinámicamente relajados que albergan núcleos fríos, donde no se ha producido ningún evento de fusión importante. Aunque su origen aún es incierto, se asume que están impulsados por una reaceleración turbulenta inducida por el chapoteo de gas y/o por procesos de retroalimentación de núcleos galácticos activos (AGN).
Con información de arXiv
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