L’univers est plein d’amas galactiques – d’énormes structures empilées aux intersections réseau cosmique. Un seul amas peut s’étendre sur des millions d’années-lumière et se composer de centaines, voire de milliers de galaxies.
Cependant, ces galaxies ne représentent qu’un faible pourcentage de la masse totale de l’amas. Environ 80% de celui-ci matière noireLe reste est de la « soupe » de plasma chaud : un gaz chauffé à plus de 10 000 000 ℃ et empêtré dans de faibles champs magnétiques.
Nous et notre équipe internationale de collègues avons identifié une série d’objets radio rarement observés – un vestige radio, une couronne radio et une émission radio fossile – au sein d’un groupe de galaxies particulièrement dynamique appelé Abell 3266. Ils remettent en question les théories existantes sur l’origine et propriétés de chacun de ces objets.
Monuments, auréoles et fossiles
Les amas de galaxies nous permettent d’étudier un large éventail de processus riches – y compris le magnétisme et la physique des plasmas – dans des environnements que nous ne pouvons pas recréer dans nos laboratoires.
Lorsque les amas entrent en collision les uns avec les autres, des quantités massives d’énergie sont injectées dans les particules de plasma chaudes, ce qui entraîne une émission radio. Cette émission se présente sous une variété de formes et de tailles.
Les « restes radio » en sont un exemple. Ils sont en forme d’arc et se situent vers la périphérie de la masse, et sont alimentés par des ondes de choc traversant le plasma, qui provoquent un saut de densité ou de pression, activant les particules. Un exemple d’ondes de choc sur Terre est le bang sonique qui se produit lorsqu’un avion franchit le mur du son.
Les « halos radio » sont des sources irrégulières situées vers le centre du cluster. Il est alimenté par la turbulence dans le plasma chaud, qui donne de l’énergie aux particules. Nous savons que les halos et les effets sont causés par des collisions entre amas de galaxies – mais nombre de leurs subtilités restent insaisissables.
Ensuite, il y a les sources radio « fossiles ». Ce sont des restes radio de la mort d’un trou noir supermassif au centre d’une radio galaxie.
Lorsqu’ils fonctionnent, les trous noirs libèrent des jets massifs du plasma loin de la galaxie elle-même. Au fur et à mesure que le carburant s’épuise et s’arrête, les jets commencent à se dégrader. Les restes sont ce que nous découvrons sous forme de radiofossiles.
Ébel 3266
notre nouveau papierpublié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, propose une étude très détaillée d’un groupe de galaxies appelé Abell 3266.
Il s’agit d’un système de collision particulièrement dynamique et chaotique à environ 800 millions d’années-lumière. Il possède toutes les caractéristiques distinctives d’un système devrait Il abrite des reliques et des auras – mais aucune d’entre elles n’a été découverte jusqu’à récemment.
Poursuivre le travail effectué en utilisant Matrice grand champ de Murchison plus tôt cette annéenous avons utilisé de nouvelles données de Radiotélescope ASKAP et le télescope compact australien (ATCA) pour voir l’Abell 3266 plus en détail.
Nos données brossent un tableau complexe. Vous pouvez le voir dans l’image principale : les couleurs jaunes indiquent les éléments où l’entrée d’alimentation est active. La brume bleue représente le plasma chaud capturé aux longueurs d’onde des rayons X.
Les couleurs rouges montrent des caractéristiques qui n’apparaissent qu’à des fréquences plus basses. Cela signifie que ces choses sont plus anciennes et ont moins d’énergie. Soit ils ont perdu beaucoup d’énergie avec le temps, soit ils n’avaient pas grand-chose au départ.
Les restes radio sont visibles en rouge près du bas de l’image (voir ci-dessous pour agrandir). Nos données ici révèlent certaines caractéristiques jamais vues auparavant dans les reliques.
Sa forme concave est également inhabituelle, ce qui en fait un surnom attrayant pour la relique du « mauvais chemin ». Dans l’ensemble, nos données bouleversent notre compréhension de la façon dont les effets sont créés, et nous travaillons toujours à déchiffrer la physique complexe derrière ces objets radio.
Vestiges antiques d’un trou noir supermassif
Le fossile radioactif, vu en haut à droite de l’image principale (et aussi ci-dessous), est très faible et rouge, indiquant qu’il est ancien. Nous pensons que cette émission radio provenait à l’origine de la galaxie en bas à gauche, avec un trou noir central longtemps fermé.
Nos meilleurs modèles physiques ne correspondent tout simplement pas aux données. Cela révèle des lacunes dans notre compréhension de la façon dont ces sources évoluent – des lacunes que nous nous efforçons de combler.
Enfin, à l’aide d’un algorithme intelligent, nous avons défocalisé l’image principale pour rechercher une très faible émission invisible à haute résolution, révélant la première détection d’une couronne radio dans l’Abell 3266 (voir ci-dessous).
vers l’avenir
C’est le début du chemin vers la compréhension d’Abell 3266. Nous avons découvert une mine d’informations nouvelles et détaillées, mais notre étude soulève encore plus de questions.
Les télescopes que nous avons utilisés ont jeté les bases de la science révolutionnaire de réseau de kilomètres carrés projet. Des études comme la nôtre permettent aux astronomes de découvrir ce que nous ne savons pas – mais vous pouvez être sûr que nous le ferons.
Nous reconnaissons que le peuple Gomeroi est le propriétaire traditionnel du site où se trouve l’ATCA, et le peuple Wajarri Yamatji est le propriétaire traditionnel du site de l’Observatoire de radioastronomie de Murchison, où se trouvent l’ASKAP et le Murchison Widefield Array.
Christophe Risleycontinuer la recherche, Université de Bologne Et le Tessa Fernströmchercheur principal, Université d’Australie occidentale
Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.
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