Catégories
Espace et Galaxies

Le beau gâchis d'Abell 2255

Le beau gâchis d'Abell 2255

Les structures filamenteuses observées par LOFAR au centre d'Abell 2255, rapportées ici en rouge. Ces émissions radio sont dues aux traînées de particules et de champs magnétiques libérés par les galaxies lors de leur mouvement à l'intérieur de l'amas. Crédit: Botteon et al. (2020) – LOFAR – SDSS

Une équipe internationale d'astrophysiciens dirigée par Andrea Botteon de l'Université de Leiden, aux Pays-Bas, a mis en lumière l'un des objets les plus complexes du ciel radio: l'amas de galaxies Abell 2255. Grâce aux incroyables images détaillées obtenues avec le radiotélescope européen LOFAR , les scientifiques ont pu observer des détails jamais vus auparavant de l'émission du cluster. Le halo dans Abell 2255 n'est pas lisse, mais contient de nombreux filaments qui n'ont pas été vus auparavant. Le résultat a été présenté aujourd'hui lors de la réunion annuelle virtuelle de la Société européenne d'astronomie (EAS) et sera publié dans The Astrophysical Journal.


Les observations effectuées avec le radiotélescope LOFAR changent l'image que les astrophysiciens avaient sur les amas de galaxies. Malgré leur nom, les amas ne sont pas seulement composés de centaines de galaxies réparties sur des millions d'années-lumière liées par la gravité, mais contiennent également des particules se déplaçant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière capables d'émettre des rayonnements dans la bande radio, lorsqu'ils interagissent avec le champ magnétique de l'amas. Ces émissions radio, qui s'étendent des centres d'amas pendant des millions d'années-lumière et sont produites lorsque deux amas de galaxies entrent en collision, ont été appelées halos radio en raison de leur aspect généralement sphérique et lisse.

Le halo dans Abell 2255 semble cependant tout sauf lisse. Premier auteur Botteon: "Nous avons découvert l'existence de nombreux filaments dans l'émission de halo qui n'avaient pas été vus auparavant. Cela a été possible grâce au LOFAR, qui a une sensibilité et une résolution angulaire beaucoup plus élevées que les radiotélescopes qui ont observé des amas de galaxies dans le passé, et aussi parce que les filaments découverts émettent la majeure partie de leur rayonnement dans de longues longueurs d'onde radio, précisément celles détectées par les antennes LOFAR. "

Les halos radio sont toujours des sources énigmatiques pour les astrophysiciens. L'une des hypothèses les plus acceptées sur leur origine est qu'elles se forment en raison des mouvements turbulents générés dans le gaz d'amas, déclenchés lorsque deux amas entrent en collision. Dans ce cadre, les nouvelles observations pourraient fournir des informations précieuses sur les halos radio.

Le beau gâchis d'Abell 2255

Comparaison entre l'image radio d'Abell 2255 obtenue à partir d'une observation de 48h réalisée il y a 10 ans avec le radiotélescope WSRT (crédits: Pizzo et al. (2009) – WSRT), et la nouvelle image obtenue par LOFAR avec un temps d'intégration de 8h . Crédit: Botteon et al. (2020) – LOFAR

"Les filaments découverts par LOFAR pourraient se former exactement à la suite de ces mouvements turbulents", explique Gianfranco Brunetti de l'INAF-Bologne (Italie) et deuxième auteur de l'étude. "Une autre possibilité que nous envisageons est que les filaments proviennent de l'interaction entre les galaxies, qui se déplacent à des vitesses de plusieurs centaines de km / s à l'intérieur de l'amas et le plasma qui produit l'émission radio du halo."

"La nature filamenteuse de l'émission montre l'importance des champs magnétiques turbulents, car les bandes d'émission sont susceptibles de suivre les fils des champs magnétiques", ajoute Marcus Brüggen, membre de l'équipe de l'Université de Hambourg, en Allemagne.

Mais il y a beaucoup plus dans les images LOFAR d'Abell 2255, où des signaux radio provenant de régions très éloignées du centre du cluster sont également observés. Les astrophysiciens pensent que ces émissions tracent des ondes de choc qui se propagent vers l'extérieur sur de grandes distances et sont capables d'accélérer les particules énergétiques et d'amplifier les champs magnétiques. Dans cet environnement périphérique, l'émission du gaz intergalactique chaud est extrêmement faible, aux limites des capacités des instruments actuels qui observent dans les rayons X et du satellite Planck. Par conséquent, les observations radio donnent l'occasion unique de révéler les mouvements de la matière dans des régions d'amas inexplorées.

«Afin d'étudier dans quelle mesure les émissions radioélectriques s'étendent dans le cluster, LOFAR a effectué au cours des derniers mois une observation encore plus approfondie d'Abell 2255», explique le co-auteur Reinout van Weeren de l'Université de Leiden, aux Pays-Bas. "L'un des objectifs est de comprendre si l'émission radio s'étend également au-delà d'Abell 2255, retraçant le gigantesque réseau cosmique qui relie des amas de galaxies dans l'univers."


Halo radio détecté dans l'amas de galaxies PSZ2 G099.86 + 58.45


Plus d'information:
Le beau bordel d'Abell 2255. arXiv: 2006.04808 (astro-ph.GA) arxiv.org/abs/2006.04808

Fourni par
Société européenne d'astronomie

Citation:
The beautiful mess in Abell 2255 (2020, 29 juin)
récupéré le 29 juin 2020
depuis https://phys.org/news/2020-06-beautiful-mess-abell.html

Ce document est soumis au droit d'auteur. Hormis toute utilisation équitable aux fins d'études ou de recherches privées, aucun
une partie peut être reproduite sans la permission écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *