В галактическом скоплении Abell 3558 обнаружен необычный мини-гало

Композитное изображение окружения скопления Abell 3558. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.07549

Международная команда астрономов провела многодиапазонные радио наблюдения диффузного радиоизлучения в галактическом скоплении Abell 3558. В результате кампании было обнаружено, что скопление обладает необычным мини-гало. Открытие подробно описано в статье, опубликованной 10 июля на сервере препринтов arXiv.

Галактические скопления — крупнейшие гравитационно-связанные структуры во Вселенной, содержащие до тысяч галактик, связанных гравитацией. Они формируются через аккрецию массы и поглощение меньших субструктур, что делает их отличными лабораториями для изучения эволюции галактик и космологии.

Abell 3558 (или A 3558) — массивное галактическое скопление с красным смещением около 0,047. Его динамическая масса составляет примерно 1,48 квадриллиона солнечных масс, а болометрическая рентгеновская светимость достигает 700 тредециллионов эрг/с.

Предыдущие наблюдения показали, что внутрикластерная среда Abell 3558 демонстрирует смешанные характеристики, а в центре скопления обнаружено значительное крупномасштабное диффузное радиоизлучение. Группа астрономов под руководством Кигана Трехэвена из Университета Родса (ЮАР) решила детально изучить это излучение, чтобы определить его происхождение. Для этого они использовали радиотелескоп MeerKAT и модернизированный Гигантский метроволновый радиотелескоп (uGMRT).

«Здесь мы представляем детальное исследование диффузного радиоизлучения в центре A 3558 с использованием глубоких наблюдений, проведенных на MeerKAT UHFband (816 МГц) и uGMRT Band3 (400 МГц), дополненных данными MeerKAT L-band (1,283 МГц) и ASKAP (887 МГц)», — написали исследователи в статье.

Наблюдения команды Трехэвена показали, что диффузное радиоизлучение в центре Abell 3558 имеет мощность 68 ZW/Гц на частоте 1,4 ГГц и более протяженное, чем считалось ранее. Они обнаружили слабое северное продолжение этого излучения за пределы самого внутреннего холодного фронта. Это открытие увеличивает проектируемый наибольший линейный размер радиоизлучения до примерно 1,8 миллиона световых лет.

Исследование также выявило, что изучаемое излучение имеет интегрированный спектральный индекс 1,18. Карта спектрального индекса показывает область более плоского спектра внутри рентгеновского холодного фронта, что указывает на локальное турбулентное переускорение. За пределами этой области наблюдается более крутой спектр, заполняющий рентгеновскую полость с более высокой температурой и энтропией, но с более низким давлением.

Согласно статье, диффузное излучение в Abell 3558 демонстрирует структуру, похожую на мини-гало, ограниченную холодными фронтами в ядре, вероятно, питаемую турбулентностью от «плескания» газа. Кроме того, оно показывает гребнеобразную структуру, простирающуюся вдоль оси скопления и совпадающую с следом низкоэнтропийного газа, который может быть связан с турбулентностью более крупного масштаба.

Таким образом, астрономы пришли к выводу, что наблюдаемое диффузное радиоизлучение является радио мини-гало.

Обычно радио мини-гало встречаются в динамически расслабленных системах с холодными ядрами, где не происходило крупных слияний. Хотя их происхождение остается неясным, предполагается, что они питаются турбулентным переускорением, вызванным «плесканием» газа и/или процессами обратной связи активных галактических ядер (AGN).

Дополнительная информация: K. S. Trehaeven et al, The Peculiar Mini-Halo in the Shapley Supercluster Member Abell 3558, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2507.07549