Descoberta de Mini-Halo de Rádio Distante em Aglomerado Galáctico Primordial
Aglomerados de galáxias são conhecidos por abrigar fontes de rádio difusas espetaculares, que se estendem por centenas de kiloparsecs a vários megaparsecs. Essas fontes, que possuem um brilho superficial extremamente fraco, não estão ligadas a galáxias individuais, mas sim traçam a emissão síncrotron proveniente de campos magnéticos de grande escala e partículas relativísticas presentes no meio intra-aglomerado (ICM). Elas fornecem insights valiosos sobre o transporte de partículas, a física de reaceleração e os campos magnéticos dentro desses ambientes cósmicos.
No caso de SpARCS104922.6+564032.5, a emissão de rádio difusa observada coincide espacialmente com a emissão de raios-X do ICM quente do aglomerado. Os pesquisadores demonstraram que esta emissão se origina de processos difusos associados ao aglomerado, e não de núcleos galácticos ativos (AGN) não resolvidos ou de galáxias com formação estelar ativa. A potência de rádio medida para esta emissão difusa é de P_{\rm 150~MHz}=49.8^{+14.7}_{-11.7} \times10^{24} W Hz^{-1}$, exibindo semelhanças marcantes com mini-halos de rádio encontrados em redshifts mais baixos.
A presença de um mini-halo de rádio em um redshift tão elevado (z=1.709) representa um desafio significativo para os modelos atuais que descrevem a evolução dos aglomerados de galáxias. As perdas por Compton inverso, que dependem fortemente do redshift ($\propto (1+z)^4$), tornam a detecção de emissão de rádio difusa em altos redshifts consideravelmente mais difícil. A descoberta sugere a existência de campos magnéticos fortes, turbulência aprimorada em aglomerados de alto redshift ou processos hadrônicos ativos que requerem uma razão entre a energia de raios cósmicos e a energia térmica de 0.07 dentro de 200 kpc, assumindo uma distribuição grumosa que compensa parcialmente o obscurecimento cosmológico.
Além disso, este achado implica que os campos magnéticos foram eficientemente amplificados para níveis de aproximadamente 10 µG dentro de um volume de Mpc³ durante a época de formação dos aglomerados, antes de z~2. Essas descobertas oferecem percepções cruciais sobre a física dos aglomerados em alto redshift e ressaltam o potencial transformador de futuras pesquisas de rádio de próxima geração, como as realizadas com o Square Kilometre Array (SKA) e o next-generation Very Large Array (ngVLA), na exploração da evolução inicial dos aglomerados de galáxias.