Usando o LOw Frequency ARray (LOFAR) e o Very Large Array (VLA), astrônomos europeus investigaram uma misteriosa fonte síncrotron difusa no aglomerado de galáxias Abell 523. Resultados do estudo, publicados em 28 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv, shed mais luz sobre a natureza desta fonte peculiar.
Com um desvio para o vermelho de cerca de 0,1, Abell 523 (ou A523) é um aglomerado de galáxias próximo com uma massa estimada de cerca de 220 a 360 trilhões de massas solares. É um sistema perturbado com uma fusão contínua (interagindo com um aglomerado mais compacto), apresenta uma forma irregular e carece de uma galáxia dominante.
Observações anteriores descobriram que A523 hospeda uma fonte síncrotron difusa estendida associada ao meio intracluster (ICM) e classificada como um halo de rádio. A fonte tem uma potência de rádio de 1,4 GHz de 2,2 YW/Hz, enquanto sua luminosidade de raios X é estimada em cerca de 150 tredecilhão erg/s.
No entanto, a fonte síncrotron difusa em A523 exibe uma morfologia diferente e deslocada do gás térmico, e tem uma emissão polarizada em 1,4 GHz tipicamente difícil de observar em halos de rádio. Uma equipe de astrônomos liderada por Valentina Vacca do Observatório de Cagliari, na Itália, realizou agora observações LOFAR (em 120-168 MHz) e VLA (na faixa de frequência de 1-2 GHz) desta fonte, na esperança de determinar sua verdadeira natureza.
“Apresentamos novas observações obtidas com o LOw Frequency ARray em 120-168 MHz e o Jansky Very Large Array em 1-2 GHz, que nos permitem estudar a distribuição do índice espectral desta fonte”, escreveram os pesquisadores no artigo.
As observações descobriram que a fonte estudada é mais estendida em 144 MHz do que o observado anteriormente em 1,4 GHz, com um tamanho total de cerca de 5,87 milhões de anos-luz. A densidade total de fluxo desta fonte em 144 MHz foi medida como sendo 1,52 Jy.
De acordo com o estudo, a fonte síncrotron difusa em A523 apresenta uma morfologia complexa, pois consiste em três filamentos brilhantes – dois no norte do sistema e um terceiro se desenvolvendo da estrutura brilhante do norte ao sul do aglomerado. Além disso, regiões adicionais de emissão fraca e uma mancha síncrotron difusa brilhante foram identificadas, caracterizadas por um índice espectral acentuado e de origem incerta.
A pesquisa também descobriu que o índice espectral médio da fonte entre 144 MHz e 1,410 GHz está em um nível de 1,2, com uma inclinação espectral movendo-se para uma frequência mais alta. Os astrônomos notaram que o índice espectral não mostra inclinação radial, mas sim uma distribuição espacial complexa.
Em suma, as novas descobertas sugerem que a fonte observada em A523 pode ser uma sobreposição de diferentes estruturas, alimentada pela turbulência associada à fusão primária e uma possível secundária no aglomerado de galáxias. No entanto, os autores do artigo observaram que observações ópticas e de raios-X adicionais são necessárias para verificar essa hipótese.
Publicado em 10/02/2022 23h55
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