Diffuse radio emission from merger shocks in simulated galaxy clusters

Abstract

Los cúmulos galácticos son las estructuras gravitacionalmente ligadas más grandes del Universo. Como tales, durante eventos de fusión cumular con sistemas análogos, liberan una cantidad enorme de energía que es disipada a través de la formación de ondas de choque y turbulencia en el medio intracúmulo (ICM), siendo este último el plasma caliente que permea su interior. Los choques suelen ser sitios ideales para la aceleración de electrones, los cuales, en presencia de campos magnéticos en el ICM, son capaces de generar las estructuras elongadas no térmicas típicamente observadas en la periferia de cúmulos galácticos dinámicamente perturbados que se conocen con el nombre de radio relies. En esta contribución analizamos una re-simulación hidrodinámica de cúmulos galácticos en colisión, extraída de un gran conjunto de simulaciones cosmológicas zoom-in pertenecientes al Three Hundred Project, con el fin de estudiar la evolución y diversidad de los choques de fusión y su emisión difusa en radio asociada dentro del marco del escenario de aceleración difusiva.

Galaxy clusters are the largest gravitationally-bound structures in the Universe. As such, during merger events with similar systems, they release an enormous amount of energy that is dissipated through the formation of shock waves and turbulence in the intracluster medium (ICM), the hot ionised plasma permeating the cluster volume. These shock waves are believed to be ideal sites for electron acceleration that, in the presence of ubiquitous magnetic fields in the ICM, are capable of producing elongated non-thermal radio features typically observed in the outskirts of dynamically disturbed clusters, also known as radio relics. In this work, we analyse a hydrodynamical re-simulation of merging galaxy clusters, extracted from a large set of zoom-in cosmological simulations of The Three Hundred Project, to study the evolution and diversity of merger shocks and their associated diffuse radio emission within the framework of the diffusive shock acceleration scenario.