Utilizando el radiotelescopio MeerKAT, un equipo internacional de astrónomos ha realizado observaciones del cúmulo de galaxias denominado SPT-CLJ2337−5942. La campaña de observación reveló la presencia de un halo de radio de espectro ultra pronunciado en este cúmulo. El hallazgo se presenta en un artículo publicado el 9 de septiembre en el servidor de preimpresión arXiv.
Los halos de radio son enormes regiones de emisión de radio difusa, que suelen encontrarse en el centro de cúmulos de galaxias masivos. Presentan una morfología regular que tiende a rastrear el medio intracúmulo (ICM) emisor de rayos X turbulento.
En general, los halos de radio tienen un brillo superficial muy bajo, especialmente en frecuencias de GHz, lo que dificulta su detección. Su brillo aumenta a frecuencias más bajas, lo que revela la presencia de estas regiones.
Algunos de ellos son halos de radio de espectro ultra pronunciado (USSRH), que solo pueden producirse mediante reaceleración turbulenta. Por lo tanto, el hallazgo de nuevos halos de radio de la URSS podría arrojar más luz sobre la eficiencia de la reaceleración de partículas y el papel de las fusiones de cúmulos.
Ahora, un grupo de astrónomos dirigido por Isaac S. Magolego, de la Universidad de Witwatersrand en Johannesburgo (Sudáfrica), informa de la detección de un nuevo halo de radio de este tipo. El nuevo halo de radio de la URSS se identificó en el cúmulo de galaxias SPT-CLJ2337−5942, como parte del sondeo MeerKAT-South Pole Telescope.
«Identificamos la fuente difusa mediante una búsqueda manual sistemática de emisión de radio extendida en la muestra de 89 cúmulos de galaxias SPTpol que se encuentran dentro del campo de 100 grados cuadrados de MeerKAT-SPT», escribieron los investigadores en el artículo.
La imagen de la banda UHF de MeerKAT reveló una emisión difusa extendida con una morfología compleja, detectada con alta fiabilidad en el centro de SPT-CLJ2337−5942. El mayor tamaño lineal de esta emisión se midió en aproximadamente 2,6 millones de años luz a 816 MHz.
Según el estudio, el halo de radio recién descubierto tiene un índice espectral integrado de 1,76 (a 578-986 MHz), por lo tanto, significativamente más pronunciado que el predicho por los modelos hadrónicos, lo que indica una reaceleración de partículas en curso. La potencia de radio del halo a 1,4 GHz se midió en 960 ZW/Hz, por lo tanto, relativamente baja en comparación con otros halos de radio.
Al analizar los datos, los astrónomos también encontraron una sorprendente correlación espacial entre la emisión de radio difusa de tipo filamentosa de SPT-CLJ2337−5942 y el brillo en rayos X. Esto sugiere una relación directa entre los electrones térmicos del ICM, los electrones no térmicos y los campos magnéticos del cúmulo.
Resumiendo los resultados, los autores del artículo destacaron que el halo de radio en SPT-CLJ2337−5942 es el halo de radio de la URSS con mayor corrimiento al rojo descubierto hasta la fecha y, por lo tanto, podría ser crucial para avanzar en nuestro conocimiento sobre los modelos de formación de halos de radio. Esperan que futuras observaciones con el Square Kilometer Array (SKA), junto con estudios de baja frecuencia en curso como MeerKAT-SPT, permitan detectar más halos de radio de la URSS con alto corrimiento al rojo.
Con información de arXiv
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