Изображение спектрального разделения, созданное с использованием метода, аналогичного спектральной томографии, для выделения более плоских и крутых компонентов в CIZA0107. Фото предоставлено: arXiv (2024 г.). DOI: 10.48550/arxiv.2412.15015
С помощью Очень Большой Массивной системы (VLA) международная группа астрономов наблюдала слияние близлежащих галактик, известное как CIZA J0107.7+5408. Результаты кампании наблюдения, представленные 20 декабря на сервере препринтов arXiv, могут помочь нам лучше понять процессы слияния скоплений галактик.
Скопления галактик содержат до тысяч галактик, связанных между собой гравитацией. Обычно они возникают в результате слияний и растут за счет накопления субкластеров. Эти процессы предоставляют прекрасную возможность изучать материю в условиях, которые невозможно исследовать в лабораториях на Земле. В частности, слияния скоплений галактик могли бы помочь нам лучше понять физику ударных и холодных фронтов в диффузной внутрикластерной среде, ускорение космических лучей в скоплениях галактик и свойства самодействия темной материи.
При красном смещении около 0,1 CIZA J0107.7+5408, или сокращенно CIZA0107, представляет собой ближайшее постъядерное диссоциативное слияние двойных кластеров. Это большая возмущенная система примерно равной массы, состоящая из двух субкластеров, содержащих два пика оптической плотности с соответствующими, но смещенными пиками рентгеновского излучения.
Группа астрономов под руководством Эммы Шварцман из Исследовательской лаборатории ВМС США в Вашингтоне, округ Колумбия, исследовала CIZA0107 с помощью VLA, чтобы пролить больше света на ее свойства.
«Мы представляем новые наблюдения CIZA0107 с помощью очень большой решетки на частотах 240–470 МГц и 2,0–4,0 ГГц. Мы отображаем диффузное излучение с высоким разрешением, ограничиваем его интегрированный спектр и составляем карту распределения спектрального индекса», — пишут исследователи в статье.
Новые наблюдения VLA подтвердили сложное динамическое состояние CIZA0107. На изображениях показана резко нарушенная система слияния с осью слияния, проходящей в направлении северо-восток-юго-запад.
Наблюдения на частотах 340 МГц и 3,0 ГГц показывают диффузное радиоизлучение в масштабе около 1,6 миллиона световых лет в каждом из двух подскоплений CIZA0107. На частоте 340 МГц астрономы также обнаружили излучение из двух сверхкрутых спектральных областей, расположенных к северо-западу и юго-востоку от пика диффузного радиоизлучения в юго-западном субскоплении.
Кроме того, исследование показало, что эти два подскопления имеют одинаковый спектральный индекс около -1,3. Для сверхкрутых спектральных диапазонов исследователи измерили более крутые спектральные наклоны между 74 МГц и 340 МГц, составившие около -2,2 и -2,9 для северо-западного и юго-восточного регионов соответственно.
Наблюдения также показали, что диффузное излучение юго-западного субскопления имеет резкий радиокрай на частоте 340 МГц. Однако диффузное излучение на частоте 3,0 ГГц не имеет особенностей в месте радиокрая 340 МГц и фронта рентгеновской ударной волны, а фактически выходит за пределы ударной волны.
В заключение авторы статьи подчеркнули, что свойства излучения CIZA0107 предполагают, что в системе может присутствовать структура двойного гало или что излучение может происходить от двух реликтов, проецируемых на центральные области скопления.
