Наблюдения показывают, что скопление галактик Abell 3558 имеет своеобразное мини-гало
Международная группа астрономов провела подробные радионаблюдения скопления галактик Abell 3558 и обнаружила в его центре необычное явление — мини-гало, то есть небольшое рассеянное радиоизлучение. Результаты своих исследований они опубликовали 10 июля на сайте arXiv.
Скопления галактик — это самые большие структуры во Вселенной, связанные гравитацией и включающие тысячи галактик. Они формируются, когда массы разных объектов объединяются, и потому являются отличным местом для изучения того, как развиваются галактики и сама Вселенная.
Abell 3558 — массивное скопление галактик, расположенное на расстоянии, соответствующем красному смещению около 0,047. Его масса примерно равна 1,48 квадриллионам масс Солнца, а рентгеновское излучение, которое оно испускает, очень мощное.
Ранее учёные уже знали, что в центре Abell 3558 есть рассеянное радиоизлучение, но его свойства были изучены не полностью. Чтобы разобраться, откуда оно берётся, команда астрономов под руководством Кигана Трехавена из Университета Родса (Южная Африка) использовала радиотелескопы MeerKAT и uGMRT, а также данные других обсерваторий.
Наблюдения показали, что радиоизлучение в центре скопления гораздо более протяжённое, чем считалось раньше — его длина достигает около 1,8 миллиона световых лет. Мощность излучения на частоте 1,4 ГГц составляет примерно 68 мегаватт на герц. Учёные также обнаружили, что излучение распространяется за пределы так называемого холодного фронта — области с резким изменением температуры газа внутри скопления.
Анализ спектра излучения показал, что в некоторых местах спектр «плоский», что говорит о локальном повторном ускорении частиц из-за турбулентности газа. В других областях спектр «круче», и эти зоны совпадают с областями горячего газа с высокой энтропией, но низким давлением.
В итоге астрономы пришли к выводу, что в центре Abell 3558 находится радио-мини-гало — небольшое, но заметное рассеянное радиоизлучение, ограниченное холодными фронтами и вызванное турбулентностью в газе. Кроме того, они заметили гребневидную структуру, которая совпадает с газовым следом и, возможно, связана с крупномасштабной турбулентностью.
Мини-гало обычно встречаются в спокойных, не слишком активных скоплениях с холодными ядрами, где не было крупных столкновений. Их происхождение пока изучается, но считается, что они возникают из-за повторного ускорения частиц, вызванного турбулентностью газа или активностью центральной галактики.
Таким образом, новое исследование помогает лучше понять процессы, происходящие в скоплениях галактик и природу радиоизлучения в них.