Астрономы изучили скопление галактик Abell 1413

Используя антенную решетку LOFAR и телескоп MeerKAT, европейские астрономы провели радионаблюдения скопления галактик Abell 1413. Результаты наблюдательной кампании, опубликованные 1 августа в ежемесячных заметках журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, проливают больше света на свойства этого скопления.
Скопления галактик содержат сотни галактик, связанных друг с другом гравитацией. Они являются крупнейшими известными гравитационно связанными структурами во Вселенной и могли бы служить отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии. Abell 1413, расположенная примерно в 2,1 миллиардах световых лет от нас, представляет собой скопление галактик I типа, содержащее около 300 галактик и имеющее мини-гало. Скопление демонстрирует слегка нарушенную рентгеновскую морфологию, однако на сегодняшний день не обнаружено убедительных свидетельств недавнего слияния. Масса Abell 1413 оценивается приблизительно в 600 триллионов солнечных масс. Команда астрономов во главе с Кристофером Райзли из Болонского университета в Италии решила поближе рассмотреть Abell 1413, чтобы получить больше информации о его своеобразной морфологии и общих свойствах. С этой целью ученые провели глубинные наблюдения с помощью MeerKAT, охватывающие диапазон частот 872-1,712 МГц, и наблюдения LOFAR, охватывающие диапазон частот 120-168 МГц.

Наблюдения выявили множество компактных радиоисточников в окрестностях Abell 1413 и несколько хвостатых радиогалактик. Более того, кампания наблюдений выявила слабое и сильно протяженное радиоизлучение от мини-гало Abell 1413 на расстоянии до 1,9 миллиона световых лет на частоте 1283 МГц.

Основываясь на собранных данных, было обнаружено, что мини-гало Abell 1413 асимметрично и в два раза больше, чем считалось ранее. Команда исследовала профиль спектрального индекса мини-гало с пространственным разрешением, и обнаружила, что его внутренняя область, по-видимому, демонстрирует немного более плоский спектр со средним значением -0,97, в то время как его внешние области демонстрируют значение приблизительно равное -1,12. Эти результаты указывают на усиление спектра.

Исследование также показало, что яркость поверхности Abell 1413 в радио- и рентгеновском излучении сильно коррелирует. Собранные данные показывают, что наклон этой корреляции положительный, со значением 1,63 при частоте 1283 МГц и 1,20 при частоте 145 МГц. Это открытие дает дополнительные доказательства усиления спектра.

Пытаясь объяснить природу механизма, приводящего в действие мини-гало в Abell 1413, авторы статьи предлагают простую теоретическую модель, которая демонстрирует, что гибридные сценарии воспроизводят такой суперлинейный наклон корреляции, который был выявлен в этом кластере.

"В то время как суперлинейный наклон является типичным признаком адронного сценария, наши наблюдения также подтверждают интерпретацию того, что в Abell 1413 действует крупномасштабная турбулентность. Следовательно, мы исследовали простую математическую структуру, которая демонстрирует, что гибридные модели, в которых вторичные электроны повторно ускоряются турбулентностью, естественным образом воспроизводят суперлинейный наклон корреляции в плоскости R / X", — заключили исследователи