Studie wirft mehr Licht auf die diffuse Radioemission des Galaxienhaufens Abell 1213

Europäische Astronomen haben mit verschiedenen Raumfahrzeugen und bodengestützten Einrichtungen einen Galaxienhaufen namens Abell 1213 beobachtet. Die Beobachtungen enthüllten wesentliche Informationen über die diffuse Radioemission dieser Quelle. Die Ergebnisse werden in einem am 4. März veröffentlichten Papier veröffentlicht arXiv Preprint-Server.

Galaxienhaufen enthalten bis zu Tausende von Galaxien, die durch die Schwerkraft aneinander gebunden sind. Sie sind die größten bekannten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum und könnten als hervorragende Laboratorien für das Studium der Galaxienentwicklung und Kosmologie dienen.

Bei einer Rotverschiebung von 0,047 ist Abell 1213 ein armer Galaxienhaufen mit geringer Masse, der in seiner zentralen Region von der Radiogalaxie 4C29.41 und zwei anderen Radiogalaxien dominiert wird. Frühere Beobachtungen dieses Clusters haben ergeben, dass er eine Radioquelle beherbergt, von der angenommen wird, dass es sich um einen kleinen Radiohalo handelt – eine diffuse Synchrotronquelle mit geringer Oberflächenhelligkeit.

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Walter Boschin von der Universität La Laguna, Spanien, hat einen riesigen Datensatz von Weltraumteleskopen und bodengestützten Observatorien analysiert, um mehr Licht auf die Eigenschaften von Abell 1213, die Natur seines Radios, zu werfen Quelle und deren diffuser Emission.

„Wir haben optische SDSS-Daten verwendet, um die interne Dynamik des Clusters zu untersuchen. Wir haben auch archivierte XMM-Newton-Röntgendaten analysiert, um die Eigenschaften seines heißen Intracluster-Mediums aufzudecken. Schließlich haben wir aktuelle LOFAR-Daten bei 144 MHz zusammen mit VLA-Daten verwendet bei 1,4 GHz, um das spektrale Verhalten der diffusen Radioquelle zu untersuchen“, schreiben die Forscher in der Veröffentlichung.

Zunächst zeigten die Beobachtungen, dass Abell 1213 eine gestörte Dynamik aufweist, da seine hellste Clustergalaxie (BCG) eine sehr signifikante Eigengeschwindigkeit aufweist. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Abell 1213 aus mehreren Galaxiengruppen besteht und ihr Kern ziemlich kompliziert ist. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass blaue, sternbildende Galaxien nicht auf die peripheren Regionen von Abell 1213 beschränkt sind, was darauf hinzudeuten scheint, dass der Haufen durch Akkretion mehrerer armer Gruppen entstanden ist, die reich an Galaxien des späten Typs sind.

Radiobeobachtungen von Abell 1213 zeigen, dass die diffuse Radioemission eine Größe von etwa 1,66 Millionen Lichtjahren hat. Es stellte sich jedoch heraus, dass diese Radioemission nicht der Röntgenemission folgt. Daher ist die ausgedehnte Quelle möglicherweise kein Radiohalo, sondern ein Schweif der zentralen Radiogalaxie 4C29.41, der durch die Wechselwirkung mit dem Intracluster-Medium (ICM) gebogen wurde. Darüber hinaus lieferten die Daten einige Hinweise auf fragmentierte diffuse Radioemissionen im Clusterzentrum, deren Natur ungewiss ist.

Die Astronomen nehmen auch an, dass die Quelle der Radioemission in Abell 1213 ein Radiorelikt sein könnte, daher werden „fossile“ Elektronen von 4C29.41 durch einen Schock aufgrund einer Verschmelzung erneut beschleunigt. Sie argumentieren, dass die Spektralindexverteilung diese Hypothese stützt.

„Die Spektralindexkarte der Radioquelle ist mit einer Reliktinterpretation kompatibel, möglicherweise aufgrund einer Verschmelzung in NS- oder NE-SW-Richtung, in Übereinstimmung mit den durch die optische Analyse entdeckten Unterstrukturen. Die fragmentierten, diffusen Radioemissionen am Cluster könnten die Oberflächenhelligkeitsspitzen eines schwachen zentralen Radiohalos sein“, erklärten die Forscher.

Die Autoren des Papiers stellten fest, dass tiefere Röntgenbeobachtungen von Abell 1213 notwendig sind, um endgültige Schlussfolgerungen über die Art seiner diffusen Radioemission zu ziehen.

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