“牙刷遗迹”：大质量并合星系团中存在相干线性 2-Mpc 尺度激波的证据？

一些并合星系团拥有弥散延展的射电辐射，即所谓的射电晕和射电遗迹。本文展示了对新选出的射电星系团 1RXS J0603.3+4214 (z=0.225) 在 147 MHz 至 4.9 GHz 频段的观测结果。该星系团在 RASS 中也被探测为一个延展的 X 射线源。它拥有一个巨大的明亮 1.9 Mpc 射电遗迹、一个拉长的约 2 Mpc 射电晕以及两个较小的射电遗迹。这个大射电遗迹具有独特的线性形态。对于该遗迹，我们观测到朝向星系团中心方向存在清晰的谱指数梯度。我们在 1.2 至 1.7 GHz 之间进行了旋转量 (RM) 合成。结果表明，对于大遗迹的西部区域，部分法拉第旋转是由星系团内介质 (ICM) 引起的，而不仅仅归因于银河系前景。我们还对该射电遗迹进行了详细的光谱分析并构建了射电颜色 - 颜色图。我们发现：(i) 注入谱指数为 -0.6 至 -0.7；(ii) 在激波后区域谱指数变陡且谱曲率增加；(iii) 在 74 MHz 至 4.9 GHz 之间整体呈现幂律谱，$\alpha=-1.10 \pm 0.02$。来自具有不同谱龄区域的波束内辐射混合可能是决定射电谱形状的主导因素。磁场、总电子含量或绝热增益/损失的变化不起主要作用。粒子在遗迹前沿通过一阶费米过程被（再）加速的模型与观测到的光谱最吻合。我们推测，由于遗迹和晕是相连的，在激波后区域粒子被并合诱导的湍流再加速从而形成射电晕。1RXS J0603.3+4214 的并合过程可能比被认为产生对称双射电遗迹的“简单”二元并合事件更为复杂。