Accendere gli aloni radio Gli aloni radio giganti sono una delle emissioni non termiche più spettacolari e meno comprese provenienti dagli ammassi di galassie. Si ritiene che la loro origine siano gli elettroni relativistici accelerati durante le fusioni tra ammassi, uno scenario preso in esame da alcuni astronomi finanziati dall’UE. Cambiamento climatico e Ambiente © Thinkstock Per spiegare gli aloni radio giganti sono stati proposti differenti modelli. Ad esempio, i protoni dei raggi cosmici, come gli elettroni primari, possono essere accelerati negli impatti di accrescimento dei nuclei galattici attivi. A differenza degli elettroni primari però, essi perdono energia in modo meno efficiente, sviluppando l’alone radio dell’ammasso. Tuttavia, questo modello non può spiegare la complessità delle caratteristiche degli aloni radio giganti osservate. Una seconda possibilità è che gli elettroni energetici responsabili delle emissioni non termiche abbiano origine da elettroni con minore energia che vengono riaccelerati dalla turbolenza generata in seguito alle fusioni degli ammassi. Gli astronomi al lavoro sul progetto GIANT RADIO HALOS hanno calcolato per la prima volta la riaccelerazione degli elettroni dei raggi cosmici e la loro emissione di sincrotrone partendo da concetti primitivi. Per questo scopo, essi hanno definito un modello per la turbolenza magnetoidrodinamica (MHD) comprimibile nel mezzo intra-ammasso. L’evoluzione non lineare dello spettro dei raggi cosmici è stata riprodotta mediante un’equazione Fokker-Planck, che descrive le proprietà statistiche del moto delle particelle. Per calcolare l’evoluzione di uno spettro dei raggi cosmici causato dalla turbolenza, essi hanno tenuto conto delle distribuzioni dell’angolo di lancio per le particelle isotropiche e hanno preso in considerazione sia i guadagni che le perdite di energia delle particelle. Le simulazioni MHD di una singola fusione di ammassi ha consentito agli astronomi di seguire l’evoluzione degli spettri di elettroni relativistici e dell’emissione radio generati. La riaccelerazione simulata è stata sufficiente per incrementare l’emissione radio totale osservabile del centro del sistema di oltre 100 volte. La risultante morfologia e sequenza temporale dell’emissione radio era coerente con quella delle osservazioni degli aloni radio giganti. Anche se la simulazione era basata su una supposizione molto semplice, essa ha aperto la strada a un esame più dettagliato dell’accelerazione turbolenta degli elettroni relativistici con simulazioni numeriche più avanzate. Parole chiave Aloni radio giganti, emissioni non termiche, ammassi galassie, raggio cosmico, magnetoidrodinamico
