CHANG-ES
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Le résumé fourni par la source
Context. Cosmic rays may be dynamically very important in driving large-scale galactic winds. Edge-on galaxies give us an outsider’s view of radio haloes, and of their extra-planar cosmic-ray electrons and magnetic fields. Aims. We present a new radio continuum imaging study of the nearby edge-on galaxy NGC 4217. We examine the distribution of extra-planar cosmic rays and magnetic fields. We observed it with both the Jansky Very Large Array (JVLA) in the S band (2–4 GHz) and the LOw Frequency ARray (LOFAR) at 144 MHz. Methods. We measured vertical intensity profiles and exponential scale heights. We re-imaged both the JVLA and LOFAR data at matched angular resolution in order to measure radio spectral indices between 144 MHz and 3 GHz. Confusing point-like sources were subtracted prior to imaging. We then fitted intensity profiles with cosmic-ray electron advection models, using an isothermal wind model that is driven by a combination of pressure from the hot gas and cosmic rays. Results. We discover a large-scale radio halo on the north-western side of the galactic disc. The morphology is reminiscent of a bubble extending up to 20 kpc from the disc. We find spectral ageing in the bubble, which allowed us to measure the advection speeds of the cosmic-ray electrons, which accelerate from 300 to 600 km s−1. Assuming energy equipartition between the cosmic rays and the magnetic field, we estimate the bubble may have been inflated by a modest 10% of the kinetic energy injected by supernovae over its dynamical timescale of 35 Myr. While no active galactic nucleus (AGN) has been detected, such activity in the recent past cannot be ruled out. Conclusions. Non-thermal bubbles with sizes of tens of kiloparsecs may be a ubiquitous feature of star-forming galaxies, and if so this would demonstrate the influence of feedback. Determining possible contributions by AGN feedback will require deeper observations.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- CHANG-ES
- Date Crossref
- 01/11/2024
- Éditeur
- EDP Sciences
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Universität Hamburg pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hamburg Institut (Germany) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Instituto de Astrofísica de Andalucía pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Queen's University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Queens University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Australian National University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Massachusetts Amherst Department of Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Purple Mountain Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Jagiellonian University Astronomical Observatory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Instituto de Astrofısica de Andalucıa (IAA-CSIC) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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