遥远射电晕的 LOFAR-uGMRT 谱指数研究

背景。射电晕是兆秒差距尺度的弥散射电源,主要位于并合星系团的中心。解释其起源的常用机制是由大尺度湍流引起的相对论性粒子再加速。目标。当前的再加速模型预测,由于逆康普顿能量损失的增加,高红移处的大量射电晕应具有非常陡峭的谱($\alpha<-1.5$)。在本文中,我们研究了从第二个 Planck Sunyaev-Zel'dovich 目录中选取的九个星系团样本的谱指数性质,这些星团在低频阵列(LOFAR)120-168 MHz 频段显示出弥散射电辐射。这是首次对低频发现的射电晕进行更高频段的后续观测。方法。我们分析了升级版巨型米波射电望远镜(uGMRT)在波段3和波段4(即分别为250-500和550-900 MHz)的观测数据。这些观测与现有的 LOFAR 数据相结合,以获取弥散射电辐射谱性质的信息。结果。我们在九个先前由 LOFAR 发现的高红移射电晕中的五个的 uGMRT 观测中发现了弥散射电辐射。对于这些射电晕,我们测得的谱指数在 $-1$ 至 $-1.4$ 之间。对于 uGMRT 未探测到的射电晕,我们估计其谱指数应陡于 $-1.5$。我们还确认了一个候选射电遗迹的存在。结论。尽管星团数量较少,我们仍发现证据表明,在高红移处,约一半的大质量并合星系团拥有非常陡峭谱的射电晕。这与理论预测一致,尽管检验模型需要更大的统计样本。