Европейские астрономы с помощью радиоинтерферометра LOFAR провели детальные наблюдения галактического скопления CIZA J2242.8+5301, которое также известно как скопление «Сосиска». Исследование проводилось на очень низких радиочастотах — 45 МГц, что позволило получить принципиально новые данные о природе реликтовых радиоисточников в этом объекте. Основные выводы работы были опубликованы на сервере научных препринтов arXiv, сообщает портал miranews.ru.
Галактические скопления — это самые крупные структуры во Вселенной, где может находиться до нескольких тысяч галактик, связанных между собой гравитацией. Такие объекты часто образуются благодаря слияниям меньших скоплений, что позволяет астрономам использовать их как лаборатории для изучения космической эволюции. CIZA J2242.8+5301 выделяется на фоне других двойными радиореликтами — протяжёнными и диффузными источниками, возникающими за счёт синхротронного излучения.
Группа учёных под руководством Джулии Лусетти из университета Гамбурга применила LOFAR с низкочастотной антенной для самого глубоко проработанного на сегодняшний день радионаблюдения скопления «Сосиска». Главной целью было изучить особенности реликтовых радиоисточников и выяснить, как распределяются космические электроны низких энергий. По словам авторов, именно на частотах ниже 100 МГц можно получить ключевую информацию о процессах, происходящих внутри скопления.
Исследование показало, что система реликтов и других диффузных источников гораздо сложнее, чем предполагалось ранее. Помимо известных северного и южного реликтов, в этом скоплении наблюдается целая сеть вытянутых структур, у некоторых из которых отмечена морфология типа «голова–хвост». Все эти элементы взаимодействуют с основным фоном радиоизлучения скопления.
Северный радиореликт отличается дугообразной формой и тянется примерно на 7,2 на 2,5 миллиона световых лет. Южный — менее регулярный по очертаниям и простирается на 4,9 на 1,7 миллиона световых лет. Спектральный анализ между 45 и 144 МГц показал чёткое изменение характеристик — индекс спектра постепенно увеличивается по направлению к центру скопления. Для северного реликта интегральный спектральный индекс составил –1,09, для южного — примерно –1,34. Эти значения соответствуют числам Маха 4,8 и 2,6 соответственно.
Учёные также провели моделирование профиля яркости северного реликта. Результаты показали, что эта область хорошо описывается сценарием с минимальными искажениями от проекций и слабыми изменениями магнитного поля, а также практически отсутствием деформации ударных волн.
