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天文学家揭示SOFIA机载望远镜的科学成果

发布时间:2018-05-14    点击量:40

左图:美国宇航局斯皮策图像显示了用HAWC +仪器观察到的Rho Oph黑云的部分。右图:HAWC +图像显示了星际云中远红外偏振光谱的系统变化。学分:NASA / JPL-Caltech / Harvard-Smithsonian CfA。 SOFIA / HAWC + /西北大学/ F。佩雷拉桑托斯

来自NASA的平流层红外天文观测站,SOFIA,西北大学和马里兰大学的天文学家在华盛顿特区举行的美洲天文学会第231次会议上讨论了新的科学成果,描述了他们如何研究尘埃粒子极化和天体磁场导致对恒星形成的更好理解,关于气体如何在星际介质中冷却的理论以及磁场如何在黑洞周围产生恒星风。

科学成果使用SOFIA获得,SOFIA是装备有100英寸(2.5米)红外望远镜的高度改装的波音747SP喷气式飞机。 SOFIA是NASA与德国航空航天中心(DLR)的国际合作伙伴。

飞行天文台有一套七种不同的仪器 - 照相机和光谱仪 - 在长达10小时的任务期间飞行到高达45,000英尺(13.7公里)的平流层。这个高度使天文台超过99%的地球水汽阻挡红外波长到达地面。 SOFIA研究中远红外波长(28-320微米)的能力提供了地面上或太空中任何其他当前天文设施无法获得的数据,包括正在开发的那些天文设施。

“SOFIA独特的仪器套件使研究人员能够获得对红外宇宙的新见解,”加利福尼亚州山景城NASA艾姆斯研究中心SOFIA项目科学家Kimberly Ennico Smith说。 “我们现在看到来自最新仪器即将上线,新型高分辨率机载宽带摄像机(HAWC +)以及升级后的德国太赫兹频率天文接收机(GREAT / upGREAT)的结果。这些工具正在扩展我们关于恒星形成的知识,磁场对这些过程的影响以及作为新恒星原材料的化合物。“ / em

B-G Andersson•USRA / SOFIA
em SOFIA / HAWC + Envelope IRC +中的极化 / em em 10216 / em
天文学家假设我们用仪器观测到的极化图,如HAWC +,跟踪太空中的磁场。为了更详细地了解这种极化,天文学家需要了解哪些粒子对极化有贡献,哪些不是极化,以及在什么条件下。关于这些晶粒如何表现的一个理论被称为辐射对准转矩(RAT)理论。 Andersson介绍了最近两项支持RAT理论的测试结果。

法比奥桑托斯•西北大学
em HAWC + / SOFIA观察Rho Oph A:远红外偏振光谱 / em科学家们观测到我们的太阳系中最接近恒星形成的地区之一,名为Rho Ophiuchi,位于距离大约424光年远的地方。在云的中心部分,称为Rho Oph A,目前正在形成几颗年轻恒星,其中一些可能会变成恒星,行星系统与我们的太阳一样。借助HAWC +,西北大学的研究人员首次观测到,星际云中存在远红外极化谱的系统变化。

左图显示星爆M82星系沿盘极方向的大尺度磁场。 HAWC +成像极化观测首次显示了一个相对热的尘埃,沿着流出方向磁性排列。正确的图像显示了银河系的多波长视图,蓝色X射线显示气体被暴力外流加热。积分:左:SOFIA / HAWC + / E。洛佩兹罗德里格斯右:X射线:美国国家航空航天局/ CXC / JHU / D.Strickland;光学:NASA / ESA / STScI / AURA /哈勃传统队; IR:NASA / JPL-Caltech / Univ。的AZ / C。 Engelbracht

Enrique Lopez-Rodriguez•USRA / SOFIA
em使用SOFIA / HAWC +的活性银河核的远红外视图 / em
HAWC +为探索活动星系核(AGN)和星爆星系打开了一扇新窗口,提供了在50-220微米范围内的最佳角分辨率和极化能力。 Lopez-Rodriguez介绍了用远红外偏振计HAWC +船载SOFIA观测到的AGN和星爆星系的初步结果。这些观测到的53微米NGC 1068首次显示了沿着星系螺旋内臂的磁化臂。

NGC 1068的HAWC +图像首次显示了主星系的磁化螺旋臂。由磁场施加的力主要由圆盘旋转而成,使得尘埃颗粒沿螺旋臂对齐,因为它们通过在53微米处的这些HAWC +极化观测清楚地检测到。积分:SOFIA / HAWC + / E。洛佩斯 - 罗德里格斯

伊丽莎白塔伦蒂诺•马里兰大学 - 学院公园
em用GREAT表征M101和NGC 6946中[CII]发射的多相位来源 / em
恒星之间发现的星际介质(ISM)是构成未来恒星形成的基石。冷却ISM中的气体的常见机制是通过来自单电离碳的辐射。电离碳辐射可以由ISM的三个阶段产生:分子气体,原子气体和电离气体。解开离子化碳排放来自哪个阶段以及它如何依赖于环境对于理解恒星形成的初始阶段至关重要。使用SOFIA上的GREAT仪器可以更好地进行分离,SOFIA具有独特的高光谱分辨率远红外碳离子线测量能力。

“SOFIA的新型和升级仪器套件现在向中国天文学界提供空前灵敏度和空间分辨率的中远红外波段,”USRA的SOFIA科学任务运行总监Harold“Hal”Yorke说。 “我们现在可以探索一系列科学问题,这些问题在世界其他任何地方都无法检验。”

来源:Nicholas A. Veronico,SOFIA科学中心

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