Voor het eerst zijn astronomen erin geslaagd om het magnetische veld van een hele cluster van sterrenstelsels in kaart te brengen, van de centrale kern tot de buitenranden. Deze prestatie is gebaseerd op diepe waarnemingen van de sterrenhoop Abell 2255, die zich op ongeveer een miljard lichtjaar afstand bevindt. De waarnemingen zijn uitgevoerd met behulp van de Europese LOFAR (Low Frequency Array) radiotelescoop.
Abell 2255 staat al lang bekend om zijn verfijnde radiofrequenties. De uitgebreide en diffuse radio-emissies worden gegenereerd door elektronen die met relativistische snelheden bewegen en interageren met de magnetische velden van de sterrenstelsels in de cluster. Dit maakt Abell 2255 een ideaal kosmisch laboratorium voor het bestuderen van het heelal via radiogolven en helpt wetenschappers een beter begrip te krijgen van hoe magnetische velden worden gecreëerd en evolueren.
Als onderdeel van het LOFAR Galaxy Cluster Ultra-Deep Field-project heeft het onderzoeksteam 224 uur aan radiowaarnemingen verzameld. Uit de analyse van deze gegevens blijkt dat de grootschalige magnetische velden in Abell 2255, die enkele miljoenen lichtjaren beslaan, georganiseerd lijken te zijn door de gasbewegingen die hebben plaatsgevonden tijdens de vorming van de cluster zelf.
Het team combineerde de diepste radiowaarnemingen ooit met een innovatieve data-analysemethode om voor het eerst de vorm van het magnetische veld van een cluster van sterrenstelsels te reconstrueren. Uit de analyse blijkt dat de magnetische velden in sommige regio’s specifieke richtingen volgen en zich radiaal uitstrekken langs de verlengde radio-emissie. In door schokken gedomineerde gebieden zijn de magnetische veldlijnen tangentieel georiënteerd. Dit suggereert dat de magnetische velden van Abell 2255 worden gevormd door dezelfde dynamische processen die ervoor zorgen dat clusters van sterrenstelsels gas kunnen accumuleren en in massa kunnen toenemen.
Dit onderzoek biedt het eerste directe observationele bewijs dat de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor het vormen van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels ook een rol spelen bij het vormgeven van hun magnetische velden. Het onderzoeksteam, onder leiding van Andrea Boteon van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF), benadrukt het belang van het verkrijgen van gevoelige beelden van clusters van sterrenstelsels op radiofrequenties om een dieper inzicht te krijgen in deze kosmische processen.
