你看到沒？天文學家發現一個：以北鬥七星為圓心的圓形發射弧

2020-08-10 博科園

你知道像勺子的北鬥七星嗎？現在天文學家發現了一個幽靈般、近乎完美的圓形紫外線發射弧形，其中心位於北鬥七星的勺柄上，在北方的天空中延伸了30度。如果弧線繼續延伸，它將完全包圍直徑為60度的北鬥七星。這是由克羅埃西亞薩格勒布Ruđer BošKović研究所的天文學家安德裡亞·布拉科、荷蘭拉德布大學的天文學家瑪爾塔·阿爾維斯和美國威斯康星大學白水分校的物理和天文學教授羅伯特·班傑明發現。

其研究發現在今年6月美國天文學會會議上公布，並已發表在《天文學與天體物理學》期刊上。這條弧線延伸到大熊座以外，有30度長，幾分之一度厚，由壓縮、充滿能量的星際氣體組成。能量來源和弧形表明，發生在銀河系平面上方60度的恆星爆炸或超新星產生了衝擊波。產生衝擊波的爆炸距離和年齡是高度不確定的，研究小組估計，爆炸發生在10萬多年前，距離我們大約600光年。

由於整個圓圈覆蓋了近2700平方度的天空，爆炸可能在一定程度上造成了太陽上方氣體和塵埃的清除。這個天空區域以幾個星際窗口而聞名，這些窗口被用來研究銀河系外星系的屬性。這條弧線可能是其中一次爆炸的證據，這些爆炸創造了這些窗口。這條弧線是在美國宇航局（NASA）星系演化探測器(GALEX)作為GALEX全天空成像觀測的一部分，拍攝紫外線圖像的檔案數據集中發現，並使用法國斯特拉斯堡天文臺CDS開發的阿拉丁天空地圖集發現。

通過比較兩個不同紫外波段發射的亮度，研究小組認為，紫外線發射主要來自氫氣的壓縮區域。這一發現的起源可以追溯到1997年，當時太空望遠鏡科學研究所的天文學家彼得·麥卡洛使用一臺實驗相機，探測到微弱的H-α發射，發現了一條橫跨天空2度長的H-α氫氣直線，使其長度大致相當於並排放置五個衛星的長度。H-α是由氫氣產生的光學(紅色)發射線，麥卡洛在一次會議上向班傑明展示了照片，兩人都出席了會議。

在天文學中，永遠看不到天空中完美的直線，近20年後，這項研究引起了瑪爾塔·阿爾維斯的注意，她決定使用LOFAR觀測，LOFAR是一個主要位於荷蘭的低頻射電望遠鏡網絡。事實上，有不同波長的數據，這給了更多關於物理來源的限制。在搜索可以幫助解釋低頻射電觀測的檔案數據集時，發現了紫外線弧線。令研究人員大吃一驚的是，在這些紫外線觀測中，H-α發射線延伸成了一條30度的弧線。

研究人員表示不敢相信天空中如此宏大的結構還不為人所知，我們正在觀察15年前的紫外線觀測。但一些同事表示，擔心這可能是數據中的一個缺陷，所以布拉科和阿爾維斯在巴黎薩克雷大學贊助的一個研討會上遇到了班傑明，邀請他幫助解釋弧線。為進一步證實了弧線的存在，使用設在新墨西哥州的機器人望遠鏡進行天空測量：MDW(Mittelman/di Cicco/Walker)H-alpha測量。當接觸時，在GALEX紫外線電弧所在的同一區域發現了一段10度的光弧。

除了對「熊大弧」的距離、年齡和物理大小有更好的限制外，紫外線的發現，可能有助於更好地理解射頻望遠鏡對天空的觀測，它為更多的低頻射電觀測打開了大門，研究人員現在有了UV和H-alpha，再加上射電觀測將真的很酷。

博科園｜研究/來自：威斯康星大學懷特沃特分校

研究發表期刊《天文學與天體物理學》

DOI: 10.1051/0004-6361/202037975

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