Радиогало — это зоны диффузного радиосвета, которые располагаются в центрах некоторых кластеров галактик. Южноафриканский телескоп MeerKAT зафиксировал аналогичный объект с наивысшим известным красным смещением на текущий момент.
Международная команда астрономов, используя радиотелескоп MeerKAT, провела наблюдения за скоплением галактик, зарегистрированным в астрономических каталогах под индексом SPT-CLJ2337−5942. В процессе наблюдений было обнаружено радиогало с необычными спектральными характеристиками. Результаты описаны в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Радиогало представляют собой обширные области диффузного радиоизлучения, которые, как правило, расположены в центрах крупных скоплений галактик. Они могут иметь различные формы, обычно повторяющие контуры турбулентной среды, излучающей в рентгеновском диапазоне.
В целом радиогало обладают низкой поверхностной яркостью, особенно на гигагерцевых частотах, что затрудняет их идентификацию. Их радиосветимость увеличивается на более низких частотах, что позволяет обнаруживать эти области. Радиогало с очень высокими спектральными показателями могут образовываться только в результате многократного турбулентного ускорения заряженных частиц.
Под руководством Исаака Маголего из Витватерсрандского университета в Йоханнесбурге астрономы обнаружили новое радиогало такого типа. Оно было зафиксировано в скоплении галактик SPT-CLJ2337−5942 в ходе исследования с использованием телескопа MeerKAT-South Pole Telescope.
Исследователи нашли диффузный источник, осуществив систематический ручной поиск протяженного радиоизлучения в выборке из 89 скоплений галактик SPT, находящихся в зоне действия антенн MeerKAT.
На изображении в диапазоне радиоволн сверхвысокой частоты видно протяженное диффузное излучение с комплексной морфологией, найденное в центре кластера SPT-CLJ2337−5942. Максимальный линейный размер излучающей области на частоте 816 МГц составил приблизительно 2,6 миллиона световых лет (797,16 килопарсек). Для сравнения, диаметр весьма не карликового Млечного Пути составляет «всего» 100 тысяч световых лет (30,66 кПк), а его толщина не превышает и тысячи световых лет (306 Пк).
Согласно исследованию, интегральный спектральный индекс выявленного радиогало равен 1,76 (в диапазоне 578–986 МГц), что значительно превышает прогнозы адронных моделей. Это указывает на продолжающееся повторное ускорение частиц. Мощность радиоизлучения гало на частоте 1,4 ГГц составила 960 Зв/Гц, что сравнительно немного по сравнению с другими аналогичными объектами.
Астрономы нашли поразительную пространственную корреляцию между нитевидным диффузным радиоизлучением SPT-CLJ2337−5942 и яркостью в рентгеновском диапазоне. Это свидетельствует о прямой связи между тепловыми электронами межгалактической среды, нетепловыми электронами и магнитными полями кластера.