Обнаружен новый радиогало с помощью телескопа MeerKAT

Рентгеновское изображение SPT-CLJ2337−5942 от телескопа Chandra в диапазоне 0,5–2,0 кэВ, сглаженное до 12 угловых секунд. Радиоизлучение гало показано белыми контурами. Автор: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2509.08062

Международная группа астрономов с помощью радиотелескопа MeerKAT провела наблюдения за скоплением галактик SPT-CLJ2337−5942. Наблюдательная кампания выявила наличие ультракрутого спектрального радиогало в этом скоплении. Открытие представлено в статье, опубликованной 9 сентября на сервере препринтов arXiv.

Радиогало — это огромные области диффузного радиоизлучения, обычно находящиеся в центрах массивных скоплений галактик. Они демонстрируют регулярную морфологию, которая имеет тенденцию отслеживать турбулентную внутрикластерную среду (ICM), излучающую в рентгеновском диапазоне.

В целом радиогало имеют очень низкую поверхностную яркость, особенно на гигагерцовых частотах, что затрудняет их обнаружение. Их яркость увеличивается на более низких частотах, раскрывая присутствие этих областей.

Некоторые из них являются ультракрутыми спектральными радиогало (USSRH), которые могут образовываться только за счёт турбулентного переускорения. Поэтому обнаружение новых USSRH может пролить свет на эффективность переускорения частиц и роль слияний скоплений.

Группа астрономов под руководством Исаака С. Маголего из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге (Южная Африка) сообщает об обнаружении нового радиогало такого типа. Новый USSRH был идентифицирован в скоплении галактик SPT-CLJ2337−5942 в рамках обзора MeerKAT-South Pole Telescope.

«Мы идентифицировали диффузный источник с помощью систематического ручного поиска протяжённого радиоизлучения в выборке из 89 скоплений галактик SPTpol, которые находятся в пределах поля MeerKAT-SPT площадью 100 квадратных градусов», — написали исследователи в статье.

Изображение в UHF-диапазоне MeerKAT выявило протяжённое диффузное излучение со сложной морфологией, обнаруженное с высокой достоверностью в центре SPT-CLJ2337−5942. Наибольший линейный размер этого излучения составил около 2,6 миллиона световых лет на частоте 816 МГц.

Согласно исследованию, новообнаруженное радиогало имеет интегральный спектральный индекс 1,76 (на частоте 578–986 МГц), что значительно круче, чем предсказывают адронные модели, что указывает на продолжающееся переускорение частиц. Мощность радиоизлучения гало на частоте 1,4 ГГц составила 960 ZW/Гц, что относительно мало по сравнению с другими радиогало.

Проанализировав данные, астрономы также обнаружили поразительную пространственную корреляцию между нитевидным диффузным радиоизлучением SPT-CLJ2337−5942 и рентгеновской яркостью. Это говорит о прямой связи между тепловыми электронами ICM, нетепловыми электронами и магнитными полями скопления.

Подводя итоги, авторы статьи подчеркнули, что радиогало в SPT-CLJ2337−5942 является самым высоко красносмещённым USSRH из обнаруженных на сегодняшний день и поэтому может иметь решающее значение для расширения наших знаний о моделях формирования радиогало. Они надеются, что будущие наблюдения с Square Kilometer Array (SKA) вместе с текущими низкочастотными обзорами, такими как MeerKAT-SPT, принесут больше обнаружений высоко красносмещённых USSRH.