Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-06-18
Unveiling the Origin of Non-Thermal Emission in Galaxy Clusters through Advanced Numerical Simulations in the LOFAR Era

Article Category

Article available in the following languages:

Włączamy halo radiowe

Gigantyczne halo radiowe należą do najbardziej spektakularnych i najsłabiej poznanych rodzajów promieniowania nietermicznego emitowanego przez gromady galaktyk. Uważa się, że jego źródłem mogą być elektrony relatywistyczne przyspieszane podczas łączenia się gromad, a scenariusz ten zbadał finansowany przez UE zespół astronomów.

Proponowano już różne modele mające wyjaśnić gigantyczne halo radiowe. Przykładowo, protony promieni kosmicznych, podobnie jak elektrony pierwotne, mogą być przyspieszane w szokach akrecyjnych galaktyk aktywnych. W przeciwieństwie do elektronów pierwotnych, tracą one energię mniej efektywnie, co powoduje powstanie halo radiowego gromady. Model ten nie wyjaśnia jednak złożoności obserwowanych cech gigantycznych halo radiowych. Inna teoria mówi, że energetyczne elektrony odpowiedzialne za promieniowanie nietermiczne pochodzą z elektronów niskoenergetycznych, które są ponownie przyspieszane przez turbulencję będącą następstwem łączenia się gromad. W ramach projektu GIANT RADIO HALOS astronomowie obliczyli po raz pierwszy w historii na podstawie pierwszych zasad ponowne przyspieszenie elektronów promieni kosmicznych i ich emisję synchrotronową. W tym celu zdefiniowano model ściśliwych turbulencji magnetohydrodynamicznych (MHD) w ośrodku wewnątrz gromad. Nieliniowa ewolucja widma promieniowania kosmicznego została odtworzona przy pomocy równania Fokkera-Plancka, opisującego właściwości statystyczne ruchu cząstek. Aby obliczyć ewolucję widma promieniowania kosmicznego wynikającego z turbulencji, uwzględniono izotropowy rozkład kąta nachylenia cząstek oraz zarówno zysk, jak i utratę energii. Symulacje MHD pojedynczego łączenia gromad pozwoliły astronomom na prześledzenie ewolucji widm elektronów relatywistycznych i wytwarzanej emisji promieniowania radiowego. Symulowane ponowne przyspieszenie wystarczyło do ponad 100-krotnego poszerzenia całkowitej obserwowalnej emisji radiowej środka układu. Uzyskana w ten sposób morfologia i skala czasowe emisji radiowej była zgodna z obserwacjami gigantycznych halo radiowych. Choć symulacja została oparta na bardzo prostym założeniu, toruje ona drogę do bardziej szczegółowego zbadania turbulentnej akceleracji elektronów relatywistycznych przy pomocy bardziej zaawansowanych symulacji numerycznych.

Moja broszura 0 0