Determinação do índice espectral da emissão síncrotron da galáxia entre 408 MHz e 23 GHz.

Abstract

Entender a variação espectral e espacial da emissão rádio da Galáxia é essencial não só para se compreender a astrofísica do meio interestelar, como também para permitir separar o sinal galáctico do sinal da radiação cósmica de fundo em microondas (RCFM), uma vez que a emissão galáctica é a principal fonte de contaminação nas medidas da RCFM. Em frequências inferiores a 30 GHz a emissão galáctica é dominada pela emissão síncrotron devida à interação de elétrons relativísticos com o campo magnético da Galáxia. Neste trabalho analisamos os dados obtidos com o radiotelescópio GEM (Galactic Emission Mapping), na frequência de 2300 MHz entre as declinações 𝛿 = - 53° e 𝛿 = + 35°, o que corresponde a uma cobertura de 69% do céu. A partir dos dados do GEM em 2300 MHz, juntamente com os mapas de emissão galáctica de Haslam em 408 MHz e WMAP em 23 GHz, determinamos o índice espectral pixel a pixel. Entre as frequências de 408 MHz e 2300 MHz obtivemos um índice espectral médio 𝛽 = - 2,97 ± 0,16 , compatível com os valores encontrados na literatura para frequências similares, e entre 2300 MHz e 23 GHz encontramos 𝛽 = - 3,45 ± 0,38. A análise feita nos mapas de índice espectral produzidos nos permitiu concluir que no Plano Galáctico o índice espectral médio é menos inclinado do que fora dele, tanto para o índice calculado entre os mapas de Haslam e GEM como para os mapas do GEM e WMAP, indicando que na região do Plano Galáctico os elétrons devem escapar da Galáxia antes de perder parte da sua energia, enquanto que fora do Plano Galáctico os elétrons perdem energia em uma taxa muito alta, permanecendo no halo da Galáxia. A partir dos mapas de índice espectral foi possível calcular a intensidade da emissão síncrotron pixel a pixel numa frequência qualquer, o que nos permitiu produzir templates da emissão galáctica nas frequências de 1465 MHz, 5 GHz e 10 GHz.