Utilizando el Radiotelescopio Gigante de Ondas Metricales (uGMRT) mejorado, astrónomos han realizado observaciones de radio del cúmulo de galaxias de Ofiuco. Los resultados de las observaciones, publicados el 26 de agosto en The Astrophysical Journal, ofrecen información importante sobre la naturaleza de un lóbulo de radio fósil en este cúmulo.
Los lóbulos de radio fósiles son extensas regiones de emisión de radio que constituyen remanentes de explosiones de actividad pasadas de núcleos galácticos activos (AGN) en los centros de las galaxias. Suelen encontrarse en las afueras de los cúmulos de galaxias, lejos de su galaxia anfitriona. Las observaciones muestran que, aunque los lóbulos de radio fósiles pueden ser enormes, suelen ser muy tenues y difusos.
El cúmulo de galaxias de Ofiuco es un cúmulo de galaxias cercano y masivo, ubicado a unos 390 millones de años luz de distancia, en la constelación de Ofiuco. Observaciones previas han revelado que contiene una burbuja de radio gigante, considerada un lóbulo de radio fósil. Sin embargo, las propiedades de esta formación siguen siendo inciertas.
Por esta razón, un equipo de astrónomos, dirigido por Simona Giacintucci, del Laboratorio de Investigación Naval (NRL) en Washington, D.C., decidió observar más de cerca el lóbulo de radio fósil de este cúmulo. Utilizando uGMRT en las bandas de frecuencia de 125-250 MHz y 300-500 MHz, investigaron la estructura del lóbulo.
«Este artículo presenta un seguimiento profundo en radio del lóbulo de radio fósil de Ofiuco utilizando el GMRT mejorado (uGMRT) en las bandas 2 (125-250 MHz) y 3 (300-500 MHz)», escribieron los investigadores.
Estas nuevas observaciones permitieron al equipo de Giacintucci rastrear la tenue emisión difusa del lóbulo hasta una distancia de aproximadamente 2700 años luz del centro del cúmulo de Ofiuco.
Las imágenes adquiridas con uGMRT revelaron la presencia de intrincadas estructuras espaciales dentro del lóbulo fósil, incluyendo filamentos de radio estrechos (16 000-33 000 años luz) y alargados (230 000-330 000 años luz) incrustados en la emisión de menor brillo superficial del lóbulo.
Según el artículo, los filamentos detectados presentan un índice espectral muy pronunciado, significativamente más pronunciado que la emisión de radio subyacente, más suave, del lóbulo.
Aunque su origen sigue siendo incierto, los astrónomos suponen que podrían representar regiones donde el campo magnético se ha estirado y amplificado por la turbulencia magnetohidrodinámica dentro de la burbuja ascendente. Esto provocaría un envejecimiento acelerado de los electrones relativistas y un aumento de la inclinación de su espectro de sincrotrón.
El estudio también descubrió que el espectro de la región más brillante del lóbulo fósil, la más cercana al núcleo del cúmulo, presenta una ruptura espectral.
Con base en este hallazgo, los investigadores estimaron la edad de enfriamiento radiativo del lóbulo fósil, que se determinó en aproximadamente 174 millones de años. Observaron que un enfriamiento radiativo tan prolongado plantea la pregunta de cómo la emisión de radio, que se desvanece rápidamente, de sistemas como el cúmulo de Ofiuco puede aún ser visible en la banda de radio.
Con información de The Astrophysical Journal
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