Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Physique# Astrophysique des galaxies# Phénomènes astrophysiques à haute énergie

La dynamique d'Abell 795 : une étude du comportement des amas de galaxies

Analyser les caractéristiques uniques du groupe de galaxies Abell 795.

― 8 min lire


Dynamique d'Abell 795Dynamique d'Abell 795unique.complexes dans un groupe de galaxiesEn train d'explorer des processus
Table des matières

Les amas de galaxies sont de grands groupes de galaxies liés entre eux par la gravité. Ce sont les plus grosses structures de l'univers et ils se forment à partir de groupes plus petits qui se réunissent avec le temps. Un élément clé de nombreux amas de galaxies est le noyau froid, une région au centre qui est plus détendue. Cependant, certains amas montrent aussi des signes d'activité dynamique, ce qui les rend intéressants à étudier.

Dans cet article, on se concentre sur un amas de galaxies spécifique connu sous le nom d'Abell 795. Cet amas est notable pour son noyau froid, mais il présente aussi des structures et des activités complexes qui indiquent qu'il n'est pas entièrement détendu. On vise à découvrir les relations entre ces noyaux froids, les spirales observées et les émissions radio dans cet amas.

Étude d'Abell 795

Pour comprendre la dynamique d'Abell 795, on a analysé des données provenant de diverses sources, y compris des observations aux rayons X et des observations radio. Les données aux rayons X nous aident à visualiser le gaz chaud dans l'amas, tandis que les observations radio révèlent la présence de rayons cosmiques et de champs magnétiques. En combinant ces différentes longueurs d'onde, on peut avoir une image plus complète du comportement de l'amas.

Caractéristiques d'Abell 795

Abell 795 a été classé comme un amas à noyau froid, ce qui signifie qu'il a probablement un noyau stable où le gaz refroidit et peut se condenser. Cependant, notre analyse a indiqué quelques perturbations dans le noyau, fournissant des preuves de processus dynamiques en jeu.

Nos découvertes suggèrent aussi la présence de structures en spirale au sein des émissions X de l'amas. Ces spirales sont souvent liées à des mouvements de sloshing dans le gaz causés par des interactions avec d'autres structures ou des forces dynamiques au sein de l'amas.

Structures en spirale dans les amas de galaxies

Les structures en spirale dans les amas de galaxies surgissent en raison des mouvements de gaz causés par divers processus, comme des fusions avec d'autres amas ou des interactions avec des sous-structures à l'intérieur de l'amas lui-même. Ces caractéristiques peuvent indiquer une activité dynamique sous-jacente et peuvent fournir des aperçus sur l'évolution des amas de galaxies au fil du temps.

Dans Abell 795, on a trouvé des preuves d'une Structure en spirale logarithmique dans les émissions aux rayons X. Cette caractéristique suggère que le gaz de l'amas subit des mouvements de sloshing, peut-être à cause de l'influence de mouvements de gaz froid ou d'autres événements dynamiques. De plus, nos observations révèlent qu'un côté de la structure en spirale présente des émissions X excessives, tandis que l'autre côté montre un déficit, ce qui indique des changements dans la densité du gaz.

Le rôle des Fronts froids

Les fronts froids sont des régions où le gaz plus frais se déplace vers le gaz plus chaud à l'intérieur de l'amas. Ils sont souvent associés à des mouvements de sloshing et peuvent être utilisés pour identifier une activité dynamique dans le noyau de l'amas. Dans Abell 795, on a observé la présence de fronts froids situés à des distances spécifiques de la galaxie centrale la plus brillante (BCG). Ces fronts froids coïncident avec les structures en spirale que nous avons notées.

La combinaison du noyau froid et des fronts froids indique que des processus physiques au sein de l'amas redessinent la distribution du gaz autour du noyau. Cet environnement dynamique est crucial pour comprendre les propriétés de refroidissement du gaz et comment elles se rapportent aux comportements plus larges de l'amas de galaxies.

Émissions radio dans Abell 795

En plus des données aux rayons X, les émissions radio dans Abell 795 fournissent des informations précieuses sur la dynamique de l'amas. Les émissions radio, en particulier les émissions diffuses, peuvent indiquer la présence de rayons cosmiques générés par des explosions de supernova ou par des processus énergétiques se produisant près de la galaxie centrale.

Notre analyse des émissions radio d'Abell 795 suggère la présence d'une source radio diffuse et étendue, que nous supposons être un mini-halo radio. Ce mini-halo est caractérisé par des propriétés spectrales abruptes, ce qui signifie qu'il produit des émissions radio à des fréquences plus basses.

Comprendre les mini-halo radio

Les mini-halo radio sont des régions diffuses d'Émission Radio trouvées autour de certains amas à noyau froid. On pense qu'ils sont liés à l'activité de la galaxie centrale et à l'interaction des rayons cosmiques avec le gaz environnant. En général, ces mini-halo sont typiquement associés à des systèmes détendus, mais peuvent aussi indiquer des processus dynamiques en cours dans des environnements moins détendus.

Dans Abell 795, on observe que le mini-halo radio s'étend sur une zone significative autour de la galaxie centrale, correspondant au noyau froid et à la structure en spirale observée. La taille et les caractéristiques de l'émission radio soulèvent des questions sur les processus qui ont mené à sa formation, en particulier en ce qui concerne les mécanismes d'accélération des particules impliquées dans la génération des signaux radio.

Observations X et radio

Pour réaliser cette étude, on a utilisé une combinaison de données aux rayons X et radio pour dénouer les complexités d'Abell 795. Les données aux rayons X ont fourni des aperçus cruciaux sur la température et la densité du gaz chaud à l'intérieur de l'amas, tandis que les observations radio ont révélé les propriétés et la distribution des rayons cosmiques présents.

Analyse des données

On a analysé des données du télescope X Chandra et du télescope radio Giant Metrewave (GMRT) pour examiner à la fois les émissions aux rayons X et radio dans Abell 795. Les données aux rayons X nous ont permis d'identifier des caractéristiques significatives comme les structures en spirale et les fronts froids, tandis que les données radio ont fourni des informations sur l'étendue et la nature de l'émission radio diffuse.

Nos découvertes montrent que l'émission radio étendue est étroitement liée au noyau froid et est spatialement confinée dans les structures de bras en spirale. Cela suggère une relation entre le gaz en refroidissement et la population de rayons cosmiques, indiquant que la dynamique de l'amas joue un rôle crucial dans la formation des émissions thermiques et non thermiques.

L'impact du feedback des AGN

Les noyaux galactiques actifs (AGN) sont des sources d'énergie puissantes trouvées au centre de nombreuses galaxies. Leur feedback peut influencer de manière significative l'environnement environnant, en particulier dans les amas à noyau froid. Dans Abell 795, la galaxie centrale accueille probablement un AGN qui pourrait impacter la dynamique du gaz.

AGN et formation d'étoiles

Le feedback des AGN dans les amas de galaxies peut conduire à des taux de formation d'étoiles réduits, car les processus énergétiques peuvent chauffer ou disperser le gaz nécessaire à la formation de nouvelles étoiles. Notre analyse des spectres optiques de la galaxie centrale dans Abell 795 a indiqué un taux de formation d'étoiles relativement bas. Cela est cohérent avec l'idée que le feedback des AGN étouffe la formation d'étoiles dans l'amas.

Conclusions

Notre enquête sur Abell 795 offre un aperçu complet de l'interaction entre divers composants de cet amas de galaxies. La présence d'un noyau froid, de structures en spirale et d'émissions radio diffuses suggère que cet amas subit des processus dynamiques complexes.

On constate que les mouvements de gaz dus au sloshing peuvent façonner la structure de l'ICM, influençant les émissions thermiques et non thermiques que nous observons. De plus, l'impact du feedback des AGN semble jouer un rôle crucial dans les propriétés de refroidissement et les taux de formation d'étoiles dans l'amas.

En résumé, l'analyse d'Abell 795 révèle un ICM multiphasé qui est influencé par des processus thermiques et non thermiques. Cette étude souligne l'importance d'utiliser une variété de données d'observation pour comprendre les dynamiques complexes en jeu dans les amas de galaxies, ouvrant la voie à de futures recherches sur d'autres systèmes intrigants dans l'univers.

Source originale

Titre: Sloshing and spiral structures breeding a putative radio mini-halo in the environment of a cool-core cluster Abell 795

Résumé: Spiral structures and cold fronts in X-rays are frequently observed in cool core galaxy clusters. However, studies on radio mini-haloes associated with such spirals and their physical connections are rare. Here, we present the detection of an extended diffuse radio emission entrained in the X-ray spiral structure in a known cool core cluster Abell 795 (A795). Though the cool core is a sign of the relaxed nature of the clusters, our re-analysed 30 ks Chandra X-ray data of cluster A795 confirms the presence of an interesting log spiral structure of X-ray deficit region complemented by an X-ray excess counter spiral in the residual map, exposing its dynamical activity. Our new analysis of 150 $\&$ 325 MHz GMRT archival data of the cluster confirms the detection of a $\sim180$ kpc ultra-steep ($\alpha\sim-2.7$) diffuse radio structure which was previously reported as a candidate radio mini halo from low sensitive survey maps. This radio emission spans the entire spiral structure ($\sim186$ kpc), enclosed by two previously reported cold fronts. Furthermore, SDSS DR13 optical spectra, as well as GALEX's FUV data, show a considerably low total star formation rate of 2.52 M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ and having no significant variation in metallicity distribution. We argued that the two-phase (hot and cold) plasma at the cluster core with differential velocity has probably caused the spiral formation and has redistributed the secondary electrons from the central BCG or the pre-accelerated electrons which have been (re-)accelerated by the sloshing turbulence to form the observed candidate radio mini-halo structure. This has been supported by a few previous studies that indicate spiral formation and sloshing turbulence may quench star formation and facilitate smooth metallicity distribution by mixing the gas in the core.

Auteurs: S. K. Kadam, Sameer Salunkhe, N. D. Vagshette, Surajit Paul, Satish S. Sonkamble, P. K. Pawar, M. K. Patil

Dernière mise à jour: 2024-05-30 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2405.19750

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.19750

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires