Дыра Локмана

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Изображения рентгеновских источников в Дыре Локмана. Энергии: красный цвет — 0.4–2.0 кэВ, зелёный цвет — 2–8 кэВ, синий цвет — 4–8 кэВ). Угловой размер области — 59 угловых минут по стороне. Данные получены космической обсерваторией Чандра.

Дыра Локмана (англ. Lockman Hole) — область неба, в которой наблюдается наименьшее количество нейтрального водорода. Облака нейтрального водорода слабо светятся в инфракрасном диапазоне и поглощают излучение далёкого ультрафиолета и мягкого рентгеновского диапазона. Почти во всех других направлениях наблюдается излучение от облаков водорода, поскольку в нашей галактике они распространены. Таким образом, дыра Локмана является относительно свободной областью для наблюдения внегалактических объектов, что делает её удобной для проведения астрономических обзоров. Дыра Локмана расположена вблизи астеризма Большой Ковш в созвездии Большой Медведицы и достигает размеров около 15 квадратных градусов.[1][2] Область названа в честь первооткрывателя, астронома Джея Локмана.

Расположение[править | править код]

Дыра Локмана имеет координаты RA 10ч 45м, Dec +58° и определяется как область низкой поверхностной плотности нейтрального водорода и пыли.[3] Колонковую плотность часто используют для определения количества данного химического элемента или молекулы в заданном направлению. В этой области типичные значения колонковой плотности нейтрального водорода составляет NH = 0,6 x 1020 см−2.[4] Это значение немного ниже, чем типичные значения вблизи полюсов Галактики, где NH 1020 см−2, а на низких галактических широтах и в направлении облаков газа плотности достигают NH > 1021 см−2 .[5]

Область вблизи B1950.0 RA 10ч 45м Dec +57° 20′ обладает минимальной плотностью NH около 4,5 x 1019 см−2.[3] Примерно половину поля закрывает диффузное облако.[3][6]

Восточная часть дыры Локмана обладает центром с координатами J2000.0 RA 10ч 52м Dec +57°.[7]

Западная часть дыры Локмана (LHNW) является областью, сопоставимой по угловой ширине с Луной, и обладает центром с координатами J2000.0 RA 10ч 34м Dec +57° 40′,[8][9] плотность составляет NH = 5.72 x 1019 см−2.[5]

Поглощение и излучение в водородном газе[править | править код]

Облака нейтрального водорода распространены в Млечном Пути, они эффективно поглощают фотоны с достаточной для ионизации энергией, то есть превышающей 13,6 эВ. Даже относительно малое количество водорода в дыре Локмана поглощает большую часть излучения с энергией вблизи 13,6 эВ, но даже при этом водород пропускает излучение внегалактических источников в экстремальном ультрафиолете и мягком рентгене в большей степени, чем другие области неба.

Нейтральный водород также ассоциируется с диффузным излучением в инфракрасном диапазоне, что может затруднить наблюдения слабых инфракрасных источников.

Наблюдения[править | править код]

Относительно чистое поле зрения, создаваемое дырой Локмана, позволяют использовать её для наблюдений экстремально далёких областей Вселенной. Наблюдения дыры Локмана с помощью инструмента SPIRE на борту космической обсерватории Гершель позволили получить изображения тысяч крайне далёких галактик, выглядящих для нас такими, какими они являлись 10—12 миллиардов лет назад.[10]

Поле зрения также содержит сотни астрономических рентгеновских источников, некоторые из них являются сверхмассивными чёрными дырами. Космические обсерватории Чандра и ROSAT применялись для изучения рентгеновских источников в дыре Локмана.[4] Около 75 рентгеновских источников наблюдались на инструменте PSPC телескопа ROSAT.[4]

Подробный спектральный анализ 123 рентгеновских источников в данной области выполнялся телескопом XMM-Newton.[11]

Диффузное фоновое рентгеновское излучение в области дыры Локмана также было изучено.[12][13]

Активные ядра галактик также наблюдались в этой области, например, MBC2005.[11]

Примечания[править | править код]

  1. Is the Big Dipper scooping dark matter?, CSMonitor.com (18 февраля 2011). Дата обращения 10 декабря 2011.
  2. Lockman Hole, Encyclopedia of Science. Дата обращения 10 декабря 2011.
  3. 1 2 3 Lockman F. J., Jahoda K., McCammon D. The structure of galactic HI in directions of low total column density (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1986. — March (vol. 302, no. 3). — P. 432—449. — doi:10.1086/164002. — Bibcode1986ApJ...302..432L.
  4. 1 2 3 Hasinger G., Burg R., Giacconi R., Hartner G., Schmidt M., Trumper J., Zamorani G.,; Burg; Giacconi; Hartner; Schmidt; Trumper; Zamorani. A Deep X-Ray Survey in the Lockman-Hole and the Soft X-Ray N-Log (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 1993. — August (vol. 275, no. 1). — P. 1—15. — Bibcode1993A&A...275....1H.
  5. 1 2 Dickey J. M., Lockman F. J. H I in the Galaxy (англ.) // Annu. Rev. Astron. Astrophys.  (англ.) : journal. — 1990. — Vol. 28, no. 1. — P. 215—261. — doi:10.1146/annurev.aa.28.090190.001243. — Bibcode1990ARA&A..28..215D.
  6. Schlegel D. J., Finkbeiner P., Davis M. Maps of dust infrared emission for use in estimation of reddening and cosmic microwave background radiation foregrounds (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1998. — June (vol. 500, no. 2). — P. 525—553. — doi:10.1086/305772. — Bibcode1998ApJ...500..525S. — arXiv:astro-ph/9710327.
  7. SHADES: SCUBA Half Degree Extragalactic Survey. Дата обращения: 10 декабря 2011.
  8. Shape of Universe seen during adolescent years, Spaceflight Now (23 марта 2003). Дата обращения 10 декабря 2011.
  9. Yang Y., Mushotzky R. F., Steffen A. T., Barger A. J., Cowie L. L. The Chandra Large Area Synoptic X-Ray Survey (CLASXS) of the Lockman Hole-Northwest: The X-Ray Catalog (англ.) // Astron. J. : journal. — 2004. — October (vol. 128, no. 4). — P. 1501—1523. — doi:10.1086/423996. — Bibcode2004AJ....128.1501Y. — arXiv:astro-ph/0409087.
  10. Star-forming galaxies like grains of sand (недоступная ссылка). Дата обращения: 5 декабря 2018. Архивировано 14 июня 2011 года.
  11. 1 2 Mateos S., Barcons X., Carrera F. J., Ceballos M. T., Hasinger G., Lehmann I., Fabian A. C., Streblyanska A. XMM-Newton observations of the Lockman Hole: search for AGNs (англ.) // Astronomy and Astrophysics : journal. — 2005. — December (vol. 444, no. 1). — P. 79—99. — doi:10.1051/0004-6361:20052881. — Bibcode2005A&A...444...79M. — arXiv:astro-ph/0506718.
  12. Mather, J. C.; Cheng, E. S.; Cottingham, D. A.; Eplee, R. E., Jr.; Fixsen, D. J.; Hewagama, T.; Isaacman, R. B.; Jensen, K. A.; Meyer, S. S.; Noerdlinger, P. D.; Read, S. M.; Rosen, L. P.; Shafer, R. A.; Wright, E. L.; Bennett, C. L.; Boggess, N. W.; Hauser, M. G.; Kelsall, T.; Moseley, S. H., Jr.; Silverberg, R. F.; Smoot, G. F.; Weiss, R.; Wilkinson, D. T. Measurement of the cosmic microwave background spectrum by the COBE FIRAS instrument (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1994. — January (vol. 420, no. 2). — P. 439—444. — doi:10.1086/173574. — Bibcode1994ApJ...420..439M.
  13. Mather; Cheng, E. S.; Eplee, R. E., Jr.; Isaacman, R. B.; Meyer, S. S.; Shafer, R. A.; Weiss, R.; Wright, E. L.; Bennett, C. L. A preliminary measurement of the cosmic microwave background spectrum by the Cosmic Background Explorer (COBE) satellite (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 1990. — Vol. 354. — P. L37. — doi:10.1086/185717. — Bibcode1990ApJ...354L..37M.

Ссылки[править | править код]