巨大合并中的星系团发出原因不详的无线电波晕圈

无线电波晕圈是个宽广的散射无线电波辐射区域，通常在星系团中心发现。最近，一个国际天文学家小组发现一块大区域的散射无线电波辐射，估计大约有三百万光年宽。这个新发现的晕圈位于遥远处，命名为MACSJ2243.3-0935，合并中的巨大星系团中。这些发现呈现于一份研究报告，于2月18日在资料库期刊线上发表。

MACS J2243.3-0935散射无线电波辐射的颜色标度图，黑色轮廓线显示锥形图。轮廓线在-3， 3， 5， 10， 15， 20 × σrms，σrms = 200 µJy/beam。白色线为星系密度轮廓线。这些轮廓线从峰值的百分之二十到九十，每十为一步。Credit: Therese Cantwell et al.， 2016.

由英国曼彻斯特大学天文物理学中心Therese Cantwell所领导的研究人员，使用两座无线电波望眼镜来做侦测。 座落在南非的KAT-7望远镜在2012年9月7日被用来观察MACSJ2243.3-0935，几乎在两年后的2014年6月20日，小组使用在印度的大型米波射电望远镜(Giant Meterwave Radio Telescope，GMRT)主导这个星系团接下来的观测。KAT-7是一座七个直径十二米天线的阵列，GMRT由三十个直径四十五米的天线所组成。

侦测无线电波晕圈是很有挑战性的，因为散射的无线电波辐射通常表面亮度非常低，特别是在兆赫频率，使得它们很难侦测。因此，当科学家扫描低频时，它们的亮度增加，揭露出这些无线电波辐射地区的存在。

Cantwell告诉Phys.org;"因为能够观察到晕圈的低频，在侦测无线电波晕圈上，GMRT是非常有用的望远镜。GMRT也能够产生高、低两种解析度的影像，这是非常重要的，因为来自与无线电波晕圈同时发生的其他天体扎实的(compact)电波辐射，会造成决定晕圈特性的困难。高解析度影像允许我们移除点源的分布，而低解析度影像对晕圈辐射最为灵敏。"

天文学家找出在MACSJ2243.3-0935的无线电波晕圈有其他无线电波晕圈通量和大小的特点。 然而，他们注意到对这些罕见的散射电波辐射地区所知甚少，包括关于他们的形成这个最重要的问题。

无线电波晕圈的形成，据信是与星系团合并有关。那是个巨大的能量事件，大约等同于一兆个超新星爆炸。一个形成的景象指出，星系团内气体的紊乱加速物质辐射出能量，导致无线电波晕圈的产生。并非所有合并中的星系团主导着无线电波晕圈。

Cantwell说："原因还不是很清楚，虽然和一个特殊合并事件能释放多少能量有潜在的关联。一个弱合并不能产生足够的紊乱，来形成无线电波晕圈。"

据小组所说，需要更多的观察在较低与较高的频率，以便于调查不同的形成景象。

除了找无线电波团之外，Cantwell和她的同事也侦测星系团西边潜在的无线电波残余对象。无线电波残余类似于晕圈，通常是极其瘦长的结构，在星系团周围发现而且能够被高度极化。如果这个特征的存在被确定，它将使得MACS J2243.3-0935成为少数拥有无线电波晕圈和无线电波残余的星系团之一。