Используя Low Frequency Array (LOFAR), европейские астрономы изучили кластер галактик под названием CIZA J2242.8+5301, получивший прозвище «Кластер-колбаска». Наблюдения, проведённые на очень низких радиочастотах, позволили лучше понять свойства радиореликтов в этом кластере. Новые результаты представлены в исследовательской работе, опубликованной 29 мая на сервере препринтов arXiv.
Кластеры галактик
Кластеры галактик состоят из тысяч галактик, связанных вместе гравитацией. Это крупнейшие известные структуры во Вселенной, связанные гравитацией, и поэтому они служат отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии. Наблюдения показывают, что кластеры галактик обычно образуются в результате слияний и растут за счёт присоединения подкластеров.
CIZA J2242.8+5301 — это хорошо изученный кластер галактик на красном смещении 0,192. Он содержит заметные двойные радиореликты (диффузные, вытянутые источники радиоизлучения синхротронного происхождения) и другие диффузные радиоисточники. Кластер CIZA J2242.8+5301 получил прозвище «Кластер-колбаска» из-за характерной морфологии его северного реликта.
Исследование «Кластера-колбаски»
Недавно астрономы под руководством Джулии Лузетти из Гамбургского университета (Германия) использовали антенну низкой частоты (LBA) LOFAR для проведения исследования «Кластера-колбаски» на самых низких радиочастотах (45 МГц). Их основной целью было изучение радиореликтов кластера.
«Наблюдения на частотах ниже 100 МГц необходимы для изучения физики радиореликтов, поскольку они предоставляют уникальный доступ к низкоэнергетической популяции электронов космических лучей», — пояснили исследователи.
Результаты наблюдений
Наблюдения показали, что «Кластер-колбаска» имеет сложную систему диффузных источников, похожих на реликты, простирающихся за пределы хорошо известных северного и южного реликтов. Многие из этих источников имеют морфологию «голова-хвост» и демонстрируют взаимодействие с расширенным излучением.
Северный реликт имеет характерную дугообразную или колбасообразную морфологию с предполагаемым линейным размером около 7,2 на 2,5 миллиона световых лет. Южный реликт имеет более неправильную форму при общей протяжённости около 4,9 на 1,7 миллиона световых лет.
На основе карт спектрального индекса между 45 МГц и 144 МГц астрономы обнаружили чёткий спектральный градиент в обоих реликтах, поскольку спектральный индекс становится круче от внешнего края к центру кластера. Интегрированный спектральный индекс северного реликта составил −1,09, в то время как у южного реликта он оказался более крутым — примерно −1,34. Эти значения указывают на числа Маха на уровне 4,8 и 2,6 для северного и южного реликтов соответственно.
Исследователи также использовали модель для имитации профиля поверхностной яркости северного реликта, чтобы получить представление о динамике кластера. Они обнаружили, что этот реликт лучше всего представлен сценарием с минимальными эффектами проекции, вариациями магнитного поля и деформацией ударной волны.
© 2025 Science X Network
Больше из раздела [Астрономия и астрофизика](https://www.physicsforums.com/forums/astronomy-and-astrophysics.71/)