Une équipe internationale d'astronomes a effectué des observations radio et aux rayons X de reliques radio dans un amas de galaxies en fusion connu sous le nom de PSZ2 G096.88+24.18. Les résultats de cette campagne de surveillance pourraient éclairer davantage la nature de cet amas de galaxies. L'étude a été publiée le 18 mai sur arXiv.org.

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 s'intéressent particulièrement à l'étude de ces sources dans les amas de galaxies en fusion, car le nombre de reliques radio associées aux chocs de fusion est encore faible.

À un décalage vers le rouge de 0,3, PSZ2 G096.88+24.18 (également connu sous le nom de ZwCL1856.8+6616) est un système d'amas de galaxies fusionnant de faible masse (environ 470 billions de masses solaires). Des observations précédentes de cet amas avec le radiotélescope de synthèse de Westerbork (WSRT) à 1,4 GHz ont détecté une paire de reliques radio sur ses bords nord et sud.

Une équipe d'astronomes dirigée par Alexander Jones de l'Université de Hambourg, Allemagne, a maintenant étudié en détail la double relique radio dans PSZ2 G096.88+24.18. Dans ce but, ils ont effectué des observations radio de cet amas en utilisant le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) et le Low Frequency Array (LOFAR), ainsi qu'une étude aux rayons X de ce système avec le vaisseau spatial Chandra de la NASA.

"Dans cet article, nous présentons les observations radio LOFAR HBA (140 MHz) et VLA (1,5 GHz) et les données Chandra à rayons X de PSZ2 G096.88+24.18. Avec ces observations multifréquences, nous effectuons une analyse spectrale et de polarisation du double reliques radio en PSZ2 G096.88+24.18, ", ont écrit les chercheurs dans le journal.

L'étude a révélé que les deux reliques radio diamétralement opposées de PSZ2 G096.88+24.18 sont à peu près à égale distance du centre de l'amas, environ 3,58 et 3,26 millions d'années-lumière pour les reliques du nord et du sud respectivement. A 140 MHz, ces deux sources ont les plus grandes tailles linéaires d'environ 2,93 et ​​4,89 millions d'années-lumière et un rapport de flux de 1:3,5 pour les reliques nord et sud respectivement.

Les observations radio ont révélé la présence d'une zone d'émission diffuse (appelée Connection par les auteurs de l'article) reliant une radiogalaxie désignée S1 avec la relique australe. La connexion coïncide avec une région de la relique radio dans laquelle une augmentation de la luminosité de surface a été observée. La grande zone d'émission diffuse détectée affecte probablement les propriétés de la relique.

Essayer de trouver l'explication la plus plausible pour la connexion, les astronomes supposent qu'il s'agit très probablement d'une onde de choc de fusion qui est passée au-dessus d'un lobe actif du noyau galactique (AGN).

"L'indice spectral intégré s'accentue le long de la Connexion, loin de S1, ce qui semble suggérer une ré-accélération d'un lobe AGN (...) Des simulations récentes de ZuHone et al. (2020) montrent qu'une onde de choc provoquée par la fusion traversant les jets d'un AGN peut produire une fraction de rayons cosmiques inhomogène le long de l'axe principal d'un choc. Si c'est le cas en PSZ2 G096.88+24.18, cela peut expliquer la discontinuité observée de la luminosité de la surface radio et suggère donc que les côtés est et ouest de la relique sud sont générés par le même mécanisme d'accélération, " ont conclu les chercheurs.

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