En utilisant le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud, une équipe internationale d'astronomes a détecté une relique radio dans un proche, faible masse, amas de galaxies fusionnant désigné A2384. La découverte est rapportée dans un document de recherche publié le 6 septembre 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.

Au redshift de 0,092, A2384 est à proximité, de faible masse (environ 261 trillions de masses solaires), amas complexe de galaxies. Il se compose de deux éléments, désigné A2384(N) et A2384(S), mettant en évidence un filament de rayons X dense entre eux, estimé à environ 2,3 millions d'années-lumière de long.

Un groupe d'astronomes dirigé par Viral Parekh de l'Université de Rhodes à Makhanda, Afrique du Sud, ont observé A2384 avec MeerKAT en mai 2019. Ils ont identifié une source radio étendue située au bord de l'amas de galaxies qui s'est avérée être une seule relique radio.

"Dans nos images MeerKAT, nous avons découvert une source radio étendue au bas du cluster A2384(S), ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

La source radio nouvellement trouvée est située perpendiculairement à l'axe de fusion A2384, s'étendant du sud-est au nord-ouest. Ses dimensions sont d'environ 2,7 sur 0,86 millions d'années-lumière et la puissance radio de la source à 1,4 GHz a été mesurée à 387 millions de PW/Hz. Les astronomes ont noté que la géométrie, l'emplacement et la taille de cette source indiquent qu'il s'agit d'une relique radio associée au choc de fusion et au cluster A2384.

Par ailleurs, les données MeerKAT révèlent que la relique dans A2384 est une source à spectre très raide, entre 941-1454 MHz, avec un indice spectral à un niveau d'environ -2,5. Cette, selon les auteurs de l'article, suggèrent la ré-accélération des électrons pré-relativistes en présence du choc de fusion.

Essayant d'expliquer l'origine de cette relique radio, les astronomes supposent qu'il s'agit très probablement du résultat de la propagation des ondes de choc lors du passage de l'amas de faible masse A2384(S) à travers l'amas massif A2384(N). Cela peut créer une traînée considérée comme un filament de rayons X chaud entre les deux composants de l'amas.

« Lors de l'interaction des clusters, le sous-amas A2384(S) a traversé A2384(N) et a probablement éliminé une grande quantité de gaz chaud (et un certain nombre de galaxies) des deux systèmes dans le sens de la fusion, ", ont expliqué les chercheurs.

Outre la détection de la relique radio dans A2384, L'équipe de Parekh a également trouvé une arête radio candidate dans le filament de rayons X de l'amas. La crête est relativement petite (environ 590, 000 par 420, 000 années-lumière) et les astronomes supposent qu'il pourrait s'agir d'une nouvelle classe de source radio située entre les deux composantes de A2384.

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