Поиск ближайшей полости в качестве области источника NPS.




North Polar Spur (NPS) - хорошо известная заметная область сильного рассеянного рентгеновского излучения, которая по направлению совпадает с гигантским радиообъектом, называемым Loop I. Loop I был сначала распознан как петля непрерывного (континуум) радиоизлучения галактического гиганта с радиусом 58◦ ± 4 с центром в l = 329◦ ± 1.5◦ и b = + 17.5◦ ± 3◦ (Berkhuijsen et al., 1971). Яркий NPS сосредоточен на l ≈ 30◦ и простирается на север выше b≈+10◦. Это было очень хорошо нанесено на карту в наблюдениях ROSAT (0,1-2,0 кэВ, (Snowden et al., 1995)). Считается, что NPS имеет локальное происхождение, связанное с близлежащим супер-пузырём, центрированным на объединениях Sco-Cen OB (~ 100 парсек), NPS и Loop I, соответствующих внешним частям и границам этого ближайшего суперпузырька. В настоящее время между боком местного пузыря в направлении центра Галактики и ближайшей внешней областью этого суперпузыря может быть какое-то взаимодействие. На более высокой широте слабые нити, видимые в HI и простирающиеся до 85°, также совпадают с оболочками радиоконтинуума. По крайней мере высокоширотные нити HI в четвертом квадранте очень близки к нам. Фактически, используя оптические спектры, Puspitarini & Lallement (2012) установили расстояние 98 ± 6 pc для этих низкоскоростных снарядов. Эта близость находится в хорошем согласии со сценарием Loop1-LB. Другие структуры HI с более высокими радиальными скоростями и в той же области неба расположены за пределами 200 пк.

Также защищается противоречивое и, по сути, совершенно противоположное мнение. Согласно ему, NPS представляет собой часть супер-оболочки, сосредоточенную в центре Галактики (Bland-Hawthorn & Cohen 2003, Sofue 2000). Совсем недавно дискуссия о расстоянии до исходной области NPS была возобновлена благодаря открытию пузырьков Ферми и связанных с ними гамма-лучей и СВЧ-арок, связанных с дном и огибающими пузырьков. На самом деле есть сходство между формой NPS и дугами, видимыми в гамма-лучах и микроволнах, которые, по-видимому, охватывают северный пузырь Ферми. Следовательно, стоит пересмотреть проблему размещения NPS.

Одной из загадочных характеристик NPS является ее резкое исчезновение ниже b = + 8◦, которое наблюдается на всех каналах ROSAT. Таким образом, либо область источника распространяется ниже этой широты, но замаскирована высоким столбцом газа в точке b ≤ +8◦ (случай 1), либо излучение генерируется только выше b = + 8◦ (случай 2). Мы покажем на рис. 7 серию вертикальных срезов в трехмерном распределении в интервале долготы, который содержит самую яркую часть NPS, в попытке получить некоторое представление об области, ответственной за излучение, в соответствии с определенными условиями. Эти цифры показывают, что в низких широтах самые плотные облака распределяются на двух предпочтительных расстояниях - 100 и 200 пк, вторая - в хорошо известной области Аквилы Рифт. Полости существуют между этими двумя группами, в частности при l = 25 - 30◦ имеется довольно большая (~ 100 парсек) полость, простирающаяся на 30-35° и 30-35°. Из трехмерных фигур Lallement и др. (2013), эта полость сжата и нерегулярна, причем туннели открываются в нескольких направлениях, в частности, в южной части. Горячий газ NPS может находиться внутри этой полости между двумя стенками, между 100 и 200 пк (см. Круг А на рис.8), что хорошо соответствует расчетному расстоянию до центра петли I. Однако нет видимого туннеля, связывающего LB с этой ближайшей полостью, которая соответствовала бы яркой области (l = 20◦ - 30◦, b = 10◦ - 30◦). Более того, удивительно, что вблизи b ~ +10 нет близких (200 pc) облаков, которые могли бы объяснить полное исчезновение эмиссии ниже этой широты, что можно увидеть на рис. 5. Точнее, между долготами l = 0◦ и 30◦ непрозрачность ниже b ~ +10◦ и от Солнца до 100-150 пк меньше или эквивалентна непрозрачности на более высоких широтах, скажем, между b ~ + 10◦ и b ~ + 20◦. Это говорит о том, что если исчезновение NPS ниже b ~ +10◦ обусловлено увеличением гашения (случай 1), то источник рентгеновского излучения находится за пределами 200 пк. В том же интервале долготы непрозрачность начинает уменьшаться только выше b ~ + 20◦.

В предположении близкой ограниченной эмиссии NPS (т.е. разрыв происходит не из-за гашения, а из-за отсутствия излучения ниже этой широты в случае 2), нет очевидной большой близлежащей полости, соответствующей яркому участку NPS и расположенному выше +10◦. Потенциальный, менее очевидный источник, показанный на рис. 8 как круг B, представляет собой небольшую полость (l, b) = (20◦, 18◦) с центром в районе 120-130 пк. Передний бок этой полости тонкий и его поглощение не очень сильно влияет на рисунок Xray. В этом случае NPS будет северной особенностью, на юге ее не будет. Преимущество этого потенциального решения состоит в том, что потенциально можно объяснить оболочку HI в высоких широтах как расширение этой полости. Однако мы не знаем каких-либо OB-ассоциаций на таких широтах, которые могли бы потенциально вызвать такую полость. Кроме того, как мы увидим в следующем разделе, лучевые концентрации, полученные из рентгеновских спектров, не соответствуют непрозрачности облаков перед полостью. Таким образом, в отличие от других 5 случаев, упомянутых выше, здесь мы не могли найти одинаковый тип очевидного соответствия между рентгеновским рисунком и 3D-распределением, если расстояния ограничены менее 200 пк.

 

Рис. 5. Карта яркости поверхности ROSAT 0.75 кэВ вокруг Галактического центра. Пять выбранных ярких областей (красные) помечены и показаны. Центральные части этих областей соответствуют 5 линиям наблюдения, проведенным в четырех меридиональных разрезах на рис.6 и в правом верхнем углу на рис.7, что позволяет визуально коррелировать яркие рентгеновские источники (горячий ISM) и малую плотность областей или туннелей, появляющихся на трехмерных картах.

Рис. 7. Результат инверсии: вертикальные срезы в 3D-распределении пыли или вокруг ярких направлений NPS. Цветовая шкала идентична цветовой шкале на рис. 1. Слой l = +10 содержит направление яркой области номер 5 на рис. 5. Солнцецентрированные черные круги соответствуют расстояниям 100 и 200 пк от Солнца соответственно. Вертикальные плоские разрезы для l = 0 - 180◦ и l = 30 - 210◦ соответствуют рисунку 4 (сверху и снизу) Lallement et al. (2013).

Рис. 8. Непрозрачность объёма в вертикальной плоскости l = 30 - 210 (идентична рисунку 4 (внизу) Lallement et al. (2013)). Солнце находится в точке (0,0). Цветовая шкала идентична цветовой шкале, изображенной на рис. 1. Кружки показывают потенциальные местоположения области источника NPS, обсуждаемой в тексте, предполагая, что излучение NPS генерируется внутри полости. Штриховая линия указывает широту b = + 8◦, выше которой определяется NPS.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-01-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: