Résumé
Les collisions entre amas sont fréquentes, elles donnent lieu à des émissions radio reliques, qui peuvent être spectaculaires. En plus du gaz très chaud en équilibre du Viriel (plasma thermique), il existe un plasma non thermique, provenant des jets radio des noyaux actifs. Ces jets émettent de l’émission synchrotron, qui est celle des électrons relativistes dans un champ magnétique. Les électrons sont émis dans le jet avec une distribution en énergie N(E) en loi de puissance. Les électrons les plus énergétiques perdent leur énergie plus vite, et le spectre devient plus pentu. De même, le spectre de l’émission synchrotron est une loi de puissance qui devient de plus en plus pentue avec l’âge du jet. Au bout d’un certain temps assez court (quelques dizaines de millions d’années), le jet devient invisible. Lorsqu’il y a des ondes de chocs, produites par des collisions entre amas, les électrons relativistes sont accélérés par le choc, et même plusieurs fois : un électron piégé dans un miroir magnétique peut aller et venir et traverser des milliers de fois le choc, ce qui lui redonne une énergie très élevée. C’est ainsi que l’on peut voir des radio halos et des reliques radio.
Les reliques sont souvent situées en bord d’amas, et parfois symétriques de chaque côté. Elles peuvent avoir une taille impressionnante, comparable au diamètre de l’amas lui-même. Le long du choc en forme d’arc, il est possible de voir un gradient de la pente du spectre de puissance, montrant que les électrons ont d’abord été accélérés de l’intérieur de l’arc, puis l’accélération se propage vers le bord (moins pentu). La polarisation du rayonnement montre la direction du champ magnétique, parallèle à l’arc. En accompagnement de l’émission synchrotron, il y a des rayons X qui proviennent du processus Compton inverse, des électrons relativistes donnent de l’énergie à des photons de basse fréquence, qui deviennent des rayons X. Le rapport des puissances Psynchrotron/Pcompton donne alors une valeur pour le rapport Énergie magnétique/Énergie dans les photons. Le champ magnétique au centre des amas est de l’ordre de 10 micro-gauss. Outre les ondes de choc, il existe aussi des fronts froids, qui peuvent renseigner sur l’histoire des collisions de l’amas.
