Європейські астрономи досліджують скупчення галактик G113

Використовуючи супутник ESA XMM-Newton і Low-Frequency Array (LOFAR), команда європейських астрономів дослідила скупчення галактик, відоме як PSZ2G113.91-37.01 (або скорочено G113). Результати кампанії спостереження, представлені в статті, опублікованій 5 жовтня на сервері попередньої обробки arXiv, проливають більше світла на властивості та природу цього кластера.

Скупчення галактик містять до тисячі галактик, пов’язаних між собою гравітацією. Вони утворюються шляхом нарощування маси та падіння менших субструктур і є найбільшими відомими гравітаційно зв’язаними структурами у Всесвіті. Тому вони можуть служити чудовими лабораторіями для вивчення еволюції галактик і космології.

Відкритий у 1999 році G113 є скупченням галактик із червоним зміщенням 0,371. Він має масу приблизно 758 трильйонів сонячних мас, радіус приблизно 4 мільйони світлових років і, як відомо, містить радіогало та дві радіореліквії. G113 є погано вивченим скупченням, яке ще не спостерігалося жодним великим рентгенівським супутником.

Група астрономів під керівництвом Марії Джулії Кампітіелло з Болонського університету в Італії вирішила змінити це. Вони досліджували G113 в рентгенівських променях у рамках проекту Cluster HEritage спільно з XMM-Newton: Mass Assembly and Thermodynamics at the Endpoint of structure formation (CHEX-MATE). Їх дослідження було доповнено зображеннями з LOFAR Two-meter Sky Survey-Data release 2 (LoTSS-DR2).

Спостереження виявили, що G113 переживає злиття вздовж осі північ-південь, і підтвердили наявність радіогало в центральній області та двох радіореліктів. Реліквії виявилися перпендикулярними до осі злиття — одна в північній, друга в південній області.

Ґрунтуючись на рентгенівських даних, астрономи виявили розрив поверхневої яскравості в північній області G113. Подальший аналіз цього розриву дозволив їм класифікувати його як холодний фронт. Крім того, температурна карта також виявила наявність ще одного холодного регіону, розташованого в південній частині кластера.

Дослідження показало, що область гало має середнє значення спектрального індексу приблизно -1,15 і відповідне стандартне відхилення 0,23. Результати також свідчать про вирівнювання спектрального профілю в північній частині північного релікта, що може бути спричинено частинками, прискореними ударною силою, яка рухається назовні.

Крім того, дослідники провели поточковий аналіз рентгенівського та радіовипромінювання як в гало, так і в північних реліктових регіонах G113, виявивши сильну кореляцію для гало та антикореляцію для релікта. Висновок узгоджується з попередніми дослідженнями. Підбивати підсумки, автори статті пропонують подальші спостереження з метою визначення фізичних процесів, які породжують цю кореляцію та антикореляцію.