Usando o LOwar Frequency ARray (LOFAR), os astrônomos testaram o PSZ2 G099.86 + 58.45, um dos mais densos aglomerados de galáxias conhecidos até o momento. O estudo revelou a presença de um halo de rádio neste cluster, tornando-se uma das características mais distantes já descobertas. A descoberta é detalhada em um artigo publicado em 24 de julho no arXiv.org.
Os halos de rádio são enormes regiões de emissão de rádio difusa, geralmente encontradas nos centros de aglomerados de galáxias. No entanto, as emissões difusas geralmente têm um brilho de superfície muito baixo, particularmente nas freqüências de GHz, o que as torna difíceis de detectar. Seu brilho aumenta em freqüências mais baixas, desvelando a presença dessas regiões.
Com a capacidade de obter imagens de rádio profundas, de alta resolução, de alta fidelidade e de baixa frequência, o LOFAR é uma excelente ferramenta para estudar halos de rádio em baixas freqüências com detalhes e sensibilidade sem precedentes. Assim, um grupo de astrônomos liderados por Rossella Cassano, do Instituto de Radioastronomia de Bolonha, na Itália, empregou LOFAR para as observações do aglomerado de galáxias PSZ2 G099.86 + 58.45.
Em um desvio para o vermelho de aproximadamente 0,62, PSZ2 G099.86 + 58.45 (PSZ2G099 para o short) é um aglomerado de galáxias massivas e quentes de cerca de 684 trilhões de massas solares. Observações mostraram que o aglomerado reside em um ambiente de alta densidade, cerca de seis vezes mais denso do que a previsão média do modelo de matéria escura fria Lambda (?CDM) neste redshift.
A equipe de Cassano investigou o PSZ2G099 com o LOFAR como parte do programa LoTSS (LOFAR Two-meter Sky Survey). Eles também realizaram observações de acompanhamento do cluster usando o Array Muito Grande de Karl G. Jansky (JVLA). Tudo somado, a campanha de observação resultou na detecção de um halo de rádio neste objeto.
“Nesta carta, relatamos a descoberta de um halo de rádio no aglomerado de galáxias de alto desvio para o vermelho, PSZ2 G099.86 + 58.45 (z = 0,616) com a LOw Frequency Array (LOFAR) a 120-168 MHz”, escreveram os astrônomos. o papel.
Em particular, observações LOFAR em resolução média revelaram emissões difusas estendidas no centro da PSZ2G099, com dimensões medidas em torno de 3,9 em 1,95 anos-luz. Como esperado, essa emissão é muito fraca em freqüências mais altas e, portanto, mal foi detectada pela JVLA.
Os astrónomos acrescentaram que a morfologia da emissão de rádio observada assemelha-se à da emissão de raios-X, tal como se vê nas imagens fornecidas pela nave espacial XMM-Newton da ESA.
Levando em conta a extensão, morfologia e localização da emissão no cluster, os pesquisadores classificaram-na como um halo de rádio. Além disso, o redshift do grupo coloca-o entre os halos de rádio mais distantes descobertos até agora, e o mais distante detectado por LOFAR.
Em observações finais, os autores do artigo relatam que o estudo mostra o potencial de LOFAR como um sistema único para descobrir halos de rádio em alto redshift. Dado que a fração de aglomerados com halos de rádio em alto desvio para o vermelho e sua luminosidade dependem do campo magnético, os cientistas esperam que os estudos estatísticos LOFAR desses halos possam fornecer informações essenciais sobre a origem dos campos magnéticos nos aglomerados de galáxias.
Publicado em 31/07/2019
Artigo original: https://phys.org/news/2019-07-radio-halo-galaxy-cluster-psz2.html
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