Astronomer opdager 30 graders bue af ultraviolet emission centreret om Big Dipper

Astronomer annoncerede opdagelsen af ​​en spøgelsesagtig, næsten perfekt cirkulær, bue af ultraviolet emission centreret om håndtaget på Big Dipper og strækker sig 30 grader hen over den nordlige himmel. Hvis buen blev forlænget, det ville helt omkranse Big Dipper med en diameter på 60 grader.

Dette unikke objekt blev opdaget af Andrea Bracco, en astronom ved Ruđer Bošković Instituttet i Zagreb, Kroatien, Marta Alves, en astronom ved Radboud Universitet i Holland, og Robert Benjamin, en professor i fysik og astronomi ved University of Wisconsin-Whitewater i USA. Benjamin, som bidrog til analysen af ​​strukturen, præsenterede holdets nyeste resultater på et onlinemøde i American Astronomical Society den 2. juni. En rapport om opdagelsen er blevet offentliggjort i april bindet af Astronomi og astrofysik bogstaver .

buen, strækker sig ud over stjernebilledet Ursa Major, er 30 grader lang, en brøkdel af en grad tyk, og lavet af komprimeret, energiseret interstellar gas. Kilden til energien og bueformen indikerer en fremadskridende chokbølge fra en stjerneeksplosion eller supernova, som fandt sted 60 grader over Mælkevejsgalaksens plan. Afstanden og alderen af ​​eksplosionen, der skabte chokbølgen, er højst usikker. Holdet anslår, at eksplosionen fandt sted mere end 100, 000 år siden i en afstand på cirka 600 lysår.

Fordi hele cirklen dækker næsten 2, 700 kvadrat grader af himmel, eksplosionen kan have været delvist ansvarlig for at skabe en rensning af gas og støv over solen. "Denne region af himlen er kendt for flere interstellare vinduer, der bruges til at studere egenskaberne af galakser uden for Mælkevejen. Denne bue kan være bevis for en af ​​de eksplosioner, der skabte disse vinduer, sagde Benjamin.

Buen blev opdaget i et arkivdatasæt af ultraviolette billeder taget af NASAs Galaxy Evolution Explorer (GALEX) som en del af GALEX All-Sky Imaging Survey og fundet ved hjælp af Aladin Sky Atlas udviklet af CDS, Strasbourg Observatorium, Frankrig. Ved at sammenligne lysstyrken af ​​emissionen i to forskellige ultraviolette bånd, holdet hævder, at den ultraviolette emission hovedsageligt stammer fra et komprimeret område af brintgas.

Oprindelsen af ​​opdagelsen dateres til 1997, da Peter McCullough, nu astronom hos Space Telescope Science Institute, brugte et eksperimentelt kamera, der detekterede svag H-alfa-emission til at opdage en to grader lang lige linje af H-alpha-brintgas hen over himlen, hvilket gør det til nogenlunde længden af ​​fem måner sat side om side. H-alpha er en optisk (rød) emissionslinje produceret af brintgas. McCullough viste billederne til Benjamin på en konference, som begge deltog.

"I astronomi, du ser aldrig helt lige linjer på himlen, sagde Benjamin. Jeg blev virkelig interesseret, og Peter og jeg skrev et papir sammen, effektivt at sige 'Der er denne mærkelige lige linje på himlen, hvad kan det være?"

Næsten 20 år senere, dette arbejde tiltrak sig opmærksomhed fra Marta Alves, som besluttede at observere objektet ved hjælp af LOFAR, et netværk af lavfrekvente radioteleskoper hovedsageligt placeret i Holland. "Det faktum, at du har data i forskellige bølgelængder, det giver dig flere begrænsninger med hensyn til den fysiske oprindelse, " bemærkede Alves. Hendes kollega, Andrea Bracco, fandt derefter den ultraviolette bue, mens de søgte efter arkivdatasæt, som kunne hjælpe dem med at fortolke lavfrekvente radioobservationer.

Til deres store overraskelse, to-graders-linjen af ​​H-alfa strakte sig ind i en 30-graders bue i disse ultraviolette observationer. "Ærligt talt, Jeg kunne ikke tro, at sådan en stor struktur på himlen ikke var kendt endnu. Jeg så på ultraviolette observationer fra 15 år siden, " sagde Bracco. Men nogle af deres kolleger udtrykte bekymring for, at det kunne være en fejl i dataene. I oktober 2018, Bracco og Alves mødte Benjamin på en workshop sponsoreret af Université Paris-Saclay, hvor de inviterede ham til at hjælpe dem med at tyde buen.

Yderligere bekræftelse af buens eksistens kom, da holdet kontaktede en gruppe amatørastronomer i Massachusetts, som foretog deres egen undersøgelse af himlen ved hjælp af et robotteleskop baseret i New Mexico:MDW (Mittelman/di Cicco/Walker) H-alpha undersøgelse . Ved kontakt, de afslørede en 10-graders sektion af en optisk bue i det samme område, hvor GALEX ultraviolette bue blev set. De bidrog med deres observationer til papiret; yderligere forskere baseret i Frankrig (Andrew Lehmann, Francois Boulanger, og Ludovic Montier) gik også med i bestræbelserne på at hjælpe med at fortolke den ultraviolette emission.

Så, hvad er det næste? Ud over at få bedre begrænsninger på distancen, alder og fysisk størrelse af "Ursa Major Arc, " Alves bemærkede, at den ultraviolette opdagelse kan hjælpe os med bedre at forstå radiofrekvensteleskopobservationer af himlen. "Det åbner døren for flere lavfrekvente radioobservationer. Vi har UV og H-alpha nu, Det ville være rigtig fedt at tilføje radioobservationer."