Astronomen hebben de ontdekking aangekondigd van een spookachtig, bijna perfect cirkelvormig, boog van ultraviolette straling gecentreerd op het handvat van de Grote Beer en zich 30 graden uitstrekkend over de noordelijke hemel. Als de boog zou worden verlengd, het zou de Grote Beer volledig omcirkelen met een diameter van 60 graden.

Dit unieke object is ontdekt door Andrea Bracco, een astronoom aan het Ruđer Bošković Instituut in Zagreb, Kroatië, Marta Alves, een astronoom aan de Radboud Universiteit in Nederland, en Robert Benjamin, een professor in de natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Wisconsin-Whitewater in de Verenigde Staten. Benjamin, die hebben bijgedragen aan de analyse van de structuur, presenteerde de nieuwste resultaten van het team op een online bijeenkomst van de American Astronomical Society op 2 juni. Een rapport over de ontdekking is gepubliceerd in het aprilnummer van Astronomie en astrofysica Brieven .

de boog, die zich uitstrekt voorbij het sterrenbeeld Ursa Major, is 30 graden lang, een fractie van een graad dik, en gemaakt van gecomprimeerd, bekrachtigd interstellair gas. De bron van de energie en de boogvorm duiden op een voortschrijdende schokgolf van een stellaire explosie of supernova die 60 graden boven het vlak van het Melkwegstelsel plaatsvond. De afstand en de leeftijd van de explosie die de schokgolf veroorzaakte, is zeer onzeker. Het team schat dat de explosie meer dan 100, 000 jaar geleden op een afstand van ongeveer 600 lichtjaar.

Omdat de volledige cirkel bijna 2 omvat, 700 vierkante graden hemel, de ontploffing kan gedeeltelijk verantwoordelijk zijn geweest voor het opruimen van gas en stof boven de zon. "Dit deel van de hemel staat bekend om verschillende interstellaire vensters die worden gebruikt om de eigenschappen van sterrenstelsels buiten de Melkweg te bestuderen. Deze boog kan een bewijs zijn voor een van de explosies die deze vensters hebben gecreëerd, ' zei Benjamin.

De boog werd ontdekt in een archiefdataset van ultraviolette beelden gemaakt door NASA's Galaxy Evolution Explorer (GALEX) als onderdeel van de GALEX All-Sky Imaging Survey en gevonden met behulp van de Aladin Sky Atlas ontwikkeld door CDS, Observatorium van Straatsburg, Frankrijk. Door de helderheid van de emissie in twee verschillende ultravioletbanden te vergelijken, het team stelt dat de ultraviolette emissie voornamelijk afkomstig is van een gecomprimeerd gebied van waterstofgas.

De oorsprong van de ontdekking dateert uit 1997, toen Peter McCullough, nu een astronoom bij het Space Telescope Science Institute, een experimentele camera gebruikt die zwakke H-alpha-emissie detecteerde om een ​​twee graden lange rechte lijn van H-alpha-waterstofgas aan de hemel te ontdekken, waardoor het ongeveer de lengte heeft van vijf manen naast elkaar. H-alpha is een optische (rode) emissielijn geproduceerd door waterstofgas. McCullough liet de foto's aan Benjamin zien op een conferentie die beiden bijwoonden.

"In de astronomie, je ziet nooit perfect rechte lijnen in de lucht, " zei Benjamin. "Ik raakte echt geïnteresseerd, en Peter en ik schreven samen een paper, effectief zeggend 'Er is een vreemde rechte lijn in de lucht, wat kan het zijn?'"

Bijna 20 jaar later, dit werk trok de aandacht van Marta Alves die besloot het object te observeren met LOFAR, een netwerk van laagfrequente radiotelescopen dat zich voornamelijk in Nederland bevindt. "Het feit dat je data op verschillende golflengten hebt, het geeft je meer beperkingen met betrekking tot de fysieke oorsprong, " merkte Alves op. Haar collega, Andrea Bracco, vond toen de ultraviolette boog tijdens het zoeken naar archiefgegevens die hen konden helpen bij het interpreteren van de laagfrequente radio-waarnemingen.

Tot hun grote verbazing de twee graden lijn van H-alpha strekte zich uit tot een boog van 30 graden in deze ultraviolette waarnemingen. "Eerlijk gezegd, Ik kon niet geloven dat zo'n groot bouwwerk in de lucht nog niet bekend was. Ik keek naar ultraviolette waarnemingen van 15 jaar geleden, ", zei Bracco. Maar sommige van hun collega's uitten hun bezorgdheid dat het een fout in de gegevens zou kunnen zijn. In oktober 2018, Bracco en Alves ontmoetten Benjamin tijdens een workshop gesponsord door de Université Paris-Saclay, waar ze hem uitnodigden om hen te helpen de boog te interpreteren.

Een aanvullende bevestiging van het bestaan ​​van de boog kwam toen het team contact opnam met een groep amateurastronomen in Massachusetts die hun eigen onderzoek van de hemel uitvoerden met behulp van een robottelescoop in New Mexico:de MDW (Mittelman/di Cicco/Walker) H-alpha survey . Bij contact, ze ontdekten een sectie van 10 graden van een optische boog in hetzelfde gebied waar de GALEX ultraviolette boog werd gezien. Ze droegen hun observaties bij aan de krant; aanvullende onderzoekers gevestigd in Frankrijk (Andrew Lehmann, François Boulanger, en Ludovic Montier) sloten zich ook aan bij de inspanning om te helpen bij het interpreteren van de ultraviolette emissie.

Dus, wat is het volgende? Naast het krijgen van betere beperkingen op de afstand, leeftijd en fysieke grootte van de "Ursa Major Arc, " Alves merkte op dat de ultraviolette ontdekking ons kan helpen de waarnemingen van de hemel door radiofrequentietelescoop beter te begrijpen. "Het opent de deur voor meer laagfrequente radiowaarnemingen. We hebben nu UV en H-alpha, het zou echt cool zijn om de radio-waarnemingen toe te voegen."