Bremsstrahlung termica e studio dell'ICM in un ammasso di galassie

Gli ammassi di galassie sono le strutture legate gravitazionalmente più massicce dell’Universo e rappresentano laboratori fondamentali per lo studio della fisica del plasma caldo che costituisce la componente dominante della materia barionica degli ammassi: l'Intracluster Medium (ICM). Tale gas caldo risulta essere quasi completamente ionizzato con temperature dell’ordine di 10^7 - 10^8 K, ed emette principalmente radiazione X attraverso il processo di bremsstrahlung termica. L'osservazione di tale radiazione consente lo studio della struttura dinamica del gas caldo e dei suoi processi di regolazione termica. In questa tesi viene presentata una descrizione del fenomeno dell'emissione per bremsstrahlung termica (capitolo 1), seguita da una breve introduzione generale sulla composizione degli ammassi di galassie e sul cooling flow problem (capitolo 2). Infine è presentata un’analisi morfologica dell’emissione X dell’ICM nel cool-core cluster Zw1742+3306, utilizzando dati osservativi acquisiti dal telescopio spaziale Chandra (capitolo 3). L’obiettivo principale dello studio è la ricerca di possibili cavità X (X-ray cavities) prodotte dall’interazione tra il plasma relativistico emesso dal Nucleo Galattico Attivo (AGN) centrale e il gas caldo dell’ammasso. L’identificazione di tali strutture rappresenta un importante indizio dell’azione del cosiddetto AGN feedback, meccanismo ritenuto fondamentale per compensare il raffreddamento radiativo del gas negli ammassi di galassie. I risultati ottenuti mostrano una correlazione tra la posizione delle depressioni di emissione X osservate e la morfologia dei lobi radio associati all’AGN centrale, suggerendo un collegamento diretto tra l’attività del nucleo galattico e la struttura dell’ICM. Questo studio contribuisce quindi alla comprensione dei processi di interazione tra AGN e ICM e del loro ruolo nella regolazione termica dei cool-core clusters.