À l'aide de divers radiotélescopes, une équipe internationale d'astronomes a effectué des observations radio profondes à basse fréquence d'un amas de galaxies en fusion Abell 2256. La campagne d'observation a permis de mieux comprendre les propriétés du halo radio de l'amas. Les résultats ont été détaillés dans un article publié le 7 septembre sur arXiv.org.

Les halos radio sont d'énormes régions d'émission radio diffuse, généralement trouvées au centre des amas de galaxies. Cependant, les émissions diffuses ont généralement une luminosité de surface très faible, en particulier aux fréquences GHz, ce qui les rend difficilement détectables. Leur luminosité augmente aux basses fréquences, dévoilant la présence de ces régions.

Avec la capacité d'obtenir des images radio profondes, haute résolution, haute fidélité et basse fréquence, le LOw Frequency ARray (LOFAR) est un excellent outil pour étudier les halos radio à basses fréquences avec des détails et une sensibilité sans précédent. Par conséquent, un groupe de chercheurs dirigé par Kamlesh Rajpurohit de l'Université de Bologne en Italie, a utilisé LOFAR afin d'inspecter le halo radio dans Abell 2256 - un amas de galaxies massif à proximité (à un décalage vers le rouge de 0,058) présentant une forte émission à toutes les longueurs d'onde. L'équipe a également utilisé le radiotélescope géant Metrewave (uGMRT) amélioré et le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) pour observer ce halo.

"Nous présentons la première analyse détaillée du halo radio dans l'amas de galaxies en fusion Abell 2256 à l'aide du LOw Frequency ARray (LOFAR), du Giant Metrewave Radio Telescope (uGMRT) et du VLA. Observations radio (120 MHz-2 GHz) combinées avec les données d'archives Chandra et XMM-Newton X-ray nous ont permis d'étudier l'émission du halo avec des détails sans précédent", ont écrit les chercheurs dans l'article.

Les astronomes ont réussi les premières images radio profondes à haute résolution spatiale du halo radio d'Abell 2256. L'émission de halo a été détectée par eux à toutes les fréquences, à savoir 144 MHz, 350 MHz, 675 MHz et 1,5 GHz. La plus grande taille linéaire de ce halo a été mesurée à environ 2,93 millions d'années-lumière à 144 MHz et 1,63 million d'années-lumière à 1,5 GHz, ce qui suggère que sa région la plus externe a un spectre abrupt.

En général, l'étude a révélé que l'émission du halo suit un spectre de loi de puissance entre 144 MHz et 1,5 GHz, et a un spectre ultra raide avec un indice spectral intégré de -1,63. De plus, les cartes d'indices spectraux résolus spatialement ont révélé une pentification spectrale avec l'augmentation du rayon.

La recherche a révélé que la morphologie du halo radio est remarquablement similaire à celle des rayons X. En particulier, le pic de rayons X dans la composante de masse principale coïncide avec le pic radio. De plus, la comparaison point à point entre la luminosité de la surface radio et des rayons X à travers le halo indique une forte corrélation sous-linéaire.

Les observations ont également révélé une forte anti-corrélation entre l'indice spectral et la luminosité de la surface des rayons X à travers le halo. Selon les chercheurs, cela correspond à une pentification radiale.

Résumant les résultats, les auteurs de l'article ont souligné que les propriétés du halo radio dans Abell 2256 en font un objet très particulier, dont une enquête plus approfondie pourrait faire progresser nos connaissances sur les mécanismes d'accélération des particules à très grande échelle. + Explorer plus loin

Halo radio détecté dans un amas de galaxies de faible masse

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