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天文学家发现以北斗星为中心的30度紫外线发射弧

  • 科学
  • 2020-06-04 15:26:23
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天文学家宣布发现了一个幽灵般的,几乎完美的圆形紫外线发射弧,其中心位于北斗七星的手柄上,并在北半球延伸了30度。如果弧线延伸,它将完全包围北斗七星,直径为60度。

克罗地亚萨格勒布Ru CroatiaerBošković研究所的天文学家Andrea Bracco,荷兰拉德布德大学的天文学家Marta Alves和威斯康星州怀特沃特大学的物理学和天文学教授Robert Benjamin发现了这个独特的物体在美国。本结构的贡献者本杰明(Benjamin)在6月2日的美国天文学会在线会议上介绍了该团队的最新结果。有关这一发现的报告已发表在4月的《天文学与天体物理学快报》上。

弧长超过大熊星座,它长30度,厚一度,由压缩的,充满能量的星际气体组成。能量的来源和弧形表示来自恒星爆炸或超新星的前进冲击波,发生在银河系平面上方60度。产生冲击波的爆炸的距离和年龄是高度不确定的。研究小组估计爆炸发生在100,000多年前,距离大约600光年。

由于整个圆圈覆盖了近2,700平方度的天空,因此爆炸可能是造成太阳上方气体和灰尘清除的部分原因。本杰明说:“天空的这一区域因研究银河系外星系性质的几个星际窗户而闻名。这种弧形可能是造成这些窗户爆炸之一的证据。”

该弧线是在美国宇航局的Galaxy Evolution Explorer(GALEX)拍摄的紫外线图像档案数据集中发现的,该数据集是GALEX全天空影像调查的一部分,并使用由法国史特拉斯堡天文台CDS开发的Aladin Sky Atlas发现。通过比较两个不同紫外线波段的发射亮度,研究小组认为紫外线发射主要来自氢气的压缩区域。

发现的起源可追溯到1997年,当时现为太空望远镜科学研究所的天文学家彼得·麦卡洛(Peter McCullough)使用一台实验相机检测到微弱的H-α辐射,发现了一条2度长的H-α氢气直线跨越天空,使其大约并排放置了五个卫星的长度。H-alpha是由氢气产生的光学(红色)发射线。麦卡洛在一次会议上向本杰明展示了照片。

本杰明说:“在天文学中,你永远看不到天空中完美的直线。”“我真的很感兴趣,彼得和我一起写了一篇论文,有效地说'天空中有这条奇怪的直线,那会是什么?'”

近20年后,这项工作吸引了玛尔塔·阿尔维斯(Marta Alves)的注意,他决定使用LOFAR(主要位于荷兰的低频射电望远镜网络)观察该物体。Alves指出:“事实上,您拥有不同波长的数据,这给您的物理来源带来了更多限制。”她的同事安德里亚·布拉科(Andrea Bracco)随后在搜索档案数据集时发现了紫外线弧,这可以帮助他们解释低频无线电观测结果。

令他们惊讶的是,在这些紫外线观测中,H-alpha的两度线伸展成30度弧线。“坦白说,我不敢相信天空中如此巨大的结构还不为人所知。我一直在观察15年前的紫外线观测结果,”布拉科说。但是他们的一些同事对这可能是数据缺陷表示担忧。2018年10月,布拉科(Bracco)和阿尔维斯(Alves)在巴黎萨克莱大学(UniversitéParis-Saclay)赞助的研讨会上会见了本杰明,他们邀请他帮助他们解释弧线。

当该团队与马萨诸塞州的一群业余天文学家联系时,他们进一步证实了该弧的存在,他们正在使用位于新墨西哥州的机器人望远镜进行自己的天空调查:MDW(Mittelman / di Cicco / Walker)H-alpha调查。接触时,他们在看到GALEX紫外线弧的同一区域发现了一个10度的弧光截面。他们为论文贡献了自己的见解。法国的其他研究人员(安德鲁·莱曼(Andrew Lehmann),弗朗索瓦·布朗厄尔(Francois Boulanger)和路多维奇·蒙蒂尔(Ludovic Montier))也参与了这项工作,以帮助解释紫外线的发射。

下一个是什么?Alves指出,除了对“ Ursa大弧”的距离,年龄和物理尺寸有更好的限制外,紫外线的发现还可以帮助我们更好地了解射频望远镜对天空的观测。“它为更多的低频无线电观测打开了大门。现在我们有了UV和H-alpha,添加无线电观测将会非常酷。”

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