En utilisant l'Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP), une équipe internationale d'astronomes a détecté une radiorelique dans un amas de galaxies en fusion connu sous le nom de SPT-CL 2023-5535. La découverte est rapportée dans un document de recherche publié le 16 juillet sur le référentiel de pré-impression arXiv.

Les reliques radio sont diffuses, radiosources allongées d'origine synchrotron. Ils se présentent sous la forme d'arcs symétriques simples ou doubles spectaculaires aux périphéries des amas de galaxies. Les astronomes sont particulièrement intéressés par la recherche de telles sources dans les amas de galaxies en fusion, car le nombre de reliques radio associées aux chocs de fusion est encore faible.

SPT-CL 2023-5535 (CL2023 en abrégé) est un amas de galaxies en fusion massive à un décalage vers le rouge de 0,23, avec une taille d'environ 727, 000 années-lumière. La présence d'émission radio diffuse dans cet amas a été suggérée par des études antérieures. Cependant, en raison de la résolution spatiale insuffisante de ces observations et de l'existence de plusieurs sources ponctuelles radio lumineuses voisines, cette hypothèse n'a pas encore été confirmée.

La confirmation est venue récemment d'un groupe d'astronomes dirigé par Kim Hyeong Han de l'Université Yonsei à Séoul, République de Corée. Ils rapportent la découverte d'une relique radio dans CL2023 à la suite d'une analyse de la carte ASKAP-Evolutionary Map of the Universe (EMU) en profondeur, levé du continuum radio à haute résolution. L'étude a été complétée par les données du télescope Blanco de 4 mètres de l'Observatoire interaméricain Cerro Tololo et du vaisseau spatial à rayons X Chandra de la NASA.

"Ici, nous rapportons la découverte d'une relique radio dans l'amas fusionnant SPT-CL 2023-5535 à z =0,23 à partir de l'enquête pilote ASKAP-EMU à 300 degrés carrés (800-1, 088 MHz), " ont écrit les astronomes dans le journal.

Selon l'étude, la relique radio de CL2023 s'étend sur environ 1,6 million d'années-lumière dans l'orientation nord-sud de l'amas. La source a été trouvée à l'extrémité ouest d'un halo radio, coïncidant avec le gaz intracluster, allongé dans le sens est-ouest à partir de CL2023. Le halo radio a une taille d'environ 1,6 sur 3,2 millions d'années-lumière.

La densité de flux radio de la relique a été calculée à environ 16,2 mJy, tandis que sa densité de flux radio extrapolée à 1,4 GHz a été mesurée à environ 12,0 mJy. L'indice spectral intégré de la relique s'est avéré être à un niveau de -0,76.

Par ailleurs, la recherche a confirmé que CL2023 est en effet un système massif car sa masse totale a été estimée à environ 1, 040 000 milliards de masses solaires. Il a également été constaté que CL2023 se compose d'au moins trois sous-clusters.

Les astronomes ont conclu que, comme le montrent les résultats, CL2023 est un système post-fusion, où ses deux sous-amas pourraient avoir subi une collision majeure entre 200 et 300 millions d'années.

"L'orientation actuelle des reliques CL2023 suggère que la fusion pourrait se produire dans le sens est-ouest, ce qui implique que la relique est le résultat de la collision entre les sous-amas moyen et oriental, " ont écrit les auteurs de l'article.

© 2020 Réseau Science X