Núcleo galáctico ativo radio-alto detectado no protoaglomerado SPT2349-56

Usando o Australia Telescope Compact Array (ATCA), uma equipe internacional de astrônomos observou a população de galáxias submilimétricas em um protoaglomerado conhecido como SPT 2349-56.

Imagens ATCA de 2,2 GHz da região SPT2349-56, com contornos dourados destacando a fonte LABOCA estendida de 106 mJy a 870 µm. Um zoom de 20” × 20” da imagem contínua ALMA 350 GHz (Hill et al. 2022) com sobreposições de ATCA 2,2 GHz (ciano), ASKAP 888 MHz (branco). Crédito: Chapman et al, 2023 

Como resultado, eles encontraram um núcleo galáctico ativo de rádio alto na região central do protoaglomerado. A descoberta foi detalhada em um artigo publicado em 3 de janeiro no servidor de pré-impressão arXiv. Os aglomerados de galáxias contêm centenas a milhares de galáxias unidas pela gravidade. Eles são as maiores estruturas gravitacionalmente conhecidas no universo, que podem servir como excelentes laboratórios para estudar a evolução e a cosmologia das galáxias. 

Os astrônomos estão especialmente interessados em estudos de protoaglomerados de galáxias, os progenitores dos aglomerados. Tais objetos, encontrados em altos desvios para o vermelho (acima de 2,0), podem fornecer informações essenciais sobre o universo em seus estágios iniciais. 

Núcleos galácticos ativos (AGNs) são buracos negros supermassivos (SMBHs) que residem nos centros de algumas galáxias, emitindo poderosa radiação de alta energia à medida que acumulam gás e poeira. Esses núcleos podem formar jatos, tendo formas principalmente cilíndricas, cônicas ou parabólicas, que são observadas até mesmo em escalas megaparsec. 

Um grupo de astrônomos liderados por Scott P. Chapman da Dalhousie University em Halifax, Canadá, empregou o ATCA para observar SPT 2349-56 com o objetivo principal de detectar AGNs com alto volume de rádio na população de suas galáxias submilimétricas (SMGs). O SPT 2349-56 é um protoaglomerado com um desvio para o vermelho de 4,3, contendo um dos núcleos de formação estelar mais ativos conhecidos. O protocluster hospeda pelo menos 30 SMGs. 

“Observamos o protoaglomerado z = 4,3 SPT2349-56 com o Australia Telescope Compact Array com o objetivo de detectar núcleos galácticos ativos de rádio alto entre as aproximadamente 30 galáxias submilimétricas (submm) identificadas na estrutura”, escreveram os pesquisadores no artigo . 

As observações detectaram no SPT2349-56 uma única fonte de rádio em 2,2 GHz, espacialmente coincidente com as três galáxias luminosas centrais do protoaglomerado, designadas B, C e G. não se pode descartar que a emissão de rádio seja proveniente de B ou G, ou mesmo de uma combinação das galáxias. 

Os resultados sugerem que um AGN está conduzindo a emissão de rádio recém-detectada na região central do SPT2349-56. Este AGN alto-rádio tem um espectro íngreme, com um índice de -1,58, e sua densidade de luminosidade em 2,2 GHz foi medida em cerca de 44 YW/Hz. A potência do jato de rádio deste AGN é estimada em cerca de 100 trilhões de YW. 

Resumindo os resultados, os astrônomos acrescentaram que nenhum outro sinal claro de atividade AGN foi detectado no SPT2349-56. Eles sublinharam que sua descoberta pode nos ajudar a entender melhor a formação e evolução desse protoaglomerado. 

“O fato de o rádio AGN ser detectado na semente central hipotética de um BCG [aglomerado de galáxias mais brilhante] em crescimento com massa estelar significativa já instalada torna essa descoberta um novo ingrediente importante para entender a formação e a evolução do aglomerado”, escreveram os autores. do papel concluído.

Fonte: phys.org