LOFAR 天线揭示了围绕星系团的巨大无线电发射辉光

星系团 Abell 2255 的合成图像。蓝色是来自 ROSAT 的 X 射线数据。 这些显示了星系之间的热气体。 黄色和紫色是来自 LOFAR 的无线电数据。 紫色光芒是围绕整个星团的无线电发射。 黄色条纹是星团磁场中快速移动的粒子。 背景图像是使用 SSDS 拍摄的。 该图像的大小约为 1800 万乘 1800 万光年。 从地球上,图像覆盖了四个满月大小的天空区域。 图片来源:ROSAT/LOFAR/SDSS/Botteon 等。

一个荷兰-意大利-德国天文学家团队观察到了数千个星系团周围发出的巨大无线电辐射。 他们结合了来自数千个 LOFAR 天线的数据,这些天线在一个四个满月大小的区域集中了 18 个晚上。

这是天文学家第一次能够在如此长的时间内如此详细地捕捉如此大面积的无线电发射。 他们于周三(11 月 2 日)在《科学进展》杂志上发表了他们的发现,文章“磁场和相对论电子填充整个星系团”。

天文学家研究了 Abell 2255。这是一个由数千个星系组成的星系团,距离地球约 10 亿光年,朝向天龙座方向。 与使用 LOFAR 前体拍摄的图像相比,新图像的清晰度提高了 25 倍,噪点减少了 60 倍。 该团队必须开发新技术来处理大量数据。

星系团是宇宙中“人口最多”的区域。 它们由成百上千个星系组成。 星系之间存在着稀有的高能粒子气体和磁场。 人们对这种气体的起源以及粒子和磁场怎样相互影响知之甚少。

湍流和冲击

“根据新图像和我们的计算,我们认为 Abell 2255 的无线电发射是在星团形成过程中产生的,”研究负责人 Andrea Botteon(荷兰莱顿大学和意大利博洛尼亚大学 / INAF)说. 他补充说,这是天文学家第一次在远离星团中心的地方研究这些过程。

“在我们的理论中,我们假设粒子被星团形成过程中产生的巨大湍流和冲击加速。反过来,这些运动也可以放大磁场。”

未来,研究人员希望将 LOFAR 望远镜和尚未建造的望远镜(如平方公里阵列)瞄准其他星系团的时间更长。 此外,他们打算更详细地观察 Abell 2255。 通过这样做,他们希望更多地了解连接星系团的所谓宇宙网。