Campi magnetici extragalattici e componenti non termiche

Emissione radio (blu) dal filamento che collega gli ammassi di galassie A399 e A401 (negli inserti) sovrapposti all'emissione di gas degli ammassi (rosso). Crediti: https://science.sciencemag.org/content/364/6444/981

A seguito di processi violenti avvenuti durante la loro formazione ed evoluzione, gli ammassi di galassie e le strutture su larga scala in generale contengono una frazione significativa di energia non termica, sotto forma di campi magnetici, particelle relativistiche e moti turbolenti del plasma. Le osservazioni radio di emissioni diffuse (classificate come "aloni", "relitti" e "mini-aloni") negli ammassi di galassie sono fondamentali per comprendere i meccanismi di accelerazione delle particelle relativistiche durante i fenomeni di accrescimento, nonché l'origine dei campi magnetici extragalattici, che è ancora un mistero. Oltre all'accrescimento della materia, il feedback meccanico da AGN, associato alla complessa interazione tra gas caldo e gas molecolare freddo nelle galassie, ha un vasto impatto che va dalla formazione delle galassie alla regolazione delle regioni centrali fredde, e può diffondere particelle relativistiche e campi magnetici su scala dell'ammasso.

Il nostro team è ampiamente coinvolto nel lavoro sia osservativo che teorico necessario per studiare la debole emissione radio non termica da strutture cosmiche in evoluzione, sia conducendo nuove osservazioni di strutture cosmiche a lunghezze d'onda radio (ad esempio con JVLA, LOFAR, GMRT) e ad altre frequenze (dai raggi X con Chandra e XMM a lunghezze d'onda inferiori al mm usando ALMA), sia preparando il futuro radiotelescopio Square Kilometre Array (SKA) e studiando l'origine dei campi magnetici extragalattici con simulazioni cosmologiche avanzate (si veda qui).