A radio - X-ray view of megahalos in galaxy clusters

Gli ammassi di galassie sono i sistemi gravitazionalmente legati più massicci dell’Universo. Sono composti da galassie, Materia Oscura (DM) e dal Mezzo Intracluster (ICM), che emette in banda X tramite bremsstrahlung. Le osservazioni radio rivelano che, mescolati all'ICM, si trovano particelle relativistiche e campi magnetici. Queste componenti non termiche danno origine a diverse tipologie di sorgenti radio diffuse, storicamente classificate in aloni radio, mini aloni e relitti radio, che emettono radiazione di sincrotrone. In particolare, gli aloni radio sono sorgenti ben studiate, tipicamente associate a fusioni tra ammassi in corso. Queste emissioni radio diffuse forniscono informazioni fondamentali sulla struttura su larga scala dell’Universo, contribuendo a migliorare la nostra comprensione della sua formazione ed evoluzione. In questo contesto, i mega-aloni sono strutture che emettono radiazione di sincrotrone recentemente identificate da Cuciti et al. 2022 (Nature) in ammassi che ospitano anche aloni radio. Sono molto più estesi degli aloni radio, rispetto a cui occupano volumi circa 30 volte maggiori. Essi rappresentano strumenti preziosi per studiare le regioni periferiche degli ammassi di galassie, dove questi si congiungono con la cosmic web e dove si ritiene che avvenga un continuo accrescimento di materia. L'obiettivo di questa tesi è studiare le possibili differenze nell'interazione tra le componenti termiche e non termiche nelle regioni occupate da aloni radio e mega-aloni. In particolare, è stata analizzata la correlazione punto per punto tra la brillanza superficiale in banda radio e quella in banda X in due ammassi, Abell 697 e Abell 2219, confrontando i risultati delle regioni dell'alone radio con quelle del mega-alone. I risultati mostrano che i mega-aloni presentano una correlazione più piatta rispetto agli aloni radio, suggerendo che le componenti non termiche subiscano una variazione meno marcata con il raggio rispetto a quelle termiche.