区域的新视角:莱曼阿尔法辐射

The NASA New Horizons spacecraft's extensive observations of Lyman-alpha emissions have resulted in the first-ever map from the galaxy at this important ultraviolet wavelength, providing a new look at the galactic region surrounding our solar system.

"理解莱曼阿尔法背景有助于揭示附近的星系结构和过程,"SwRI的兰迪·格莱斯顿博士,该研究的首席研究员和该出版物的第一作者说。"这项研究表明,像我们的太阳系嵌入其中的炽热星际气体泡,可能实际上是在称为莱曼阿尔法的波长上增强的氢气排放区域。"

莱曼阿尔法是一种特定的紫外线波长,由氢原子发射和散射。它对天文学家研究遥远恒星、星系和星际介质特别有用,因为它可以帮助探测这些遥远天体的组成、温度和运动。

在其前往冥王星的初始旅程中,新地平线号使用Alice仪器收集了关于莱曼阿尔法排放的基线数据,Alice是SwRI开发的紫外光谱仪。光谱仪是天文学家用来将光分解成各种颜色的工具。Alice专门用于远紫外波段。

在飞船在冥王星的主要目标完成后,科学家们使用Alice进行更广泛和更频繁的莱曼阿尔法排放调查,因为新地平线号离太阳越来越远。这些调查包括2023年进行的一系列广泛扫描,绘制了大约83%的天空。

为了从星系中隔离排放,新地平线号团队建模了散射的太阳莱曼阿尔法排放,并从光谱仪数据中减去它们。结果表明,背景莱曼阿尔法天空亮度大致均匀,比先前估计的预期强10倍。

"这些结果指向一个热泡壳层中的氢原子对莱曼阿尔法光子的发射和散射,已知该热泡包围着我们的太阳系和附近恒星,是在几百万年前由附近的超新星事件形成的,"格莱斯顿说。

该研究也没有发现证据表明一个被认为包围太阳日球层的氢墙对观测到的莱曼阿尔法信号有实质贡献。科学家们曾理论化,星际氢原子墙会在它们遇到我们日球层边缘时积累,日球层是太阳风与星际介质相互作用主导的广阔空间区域。然而,新地平线号数据没有看到任何迹象表明该墙是莱曼阿尔法排放的重要来源。

"这些确实是里程碑式的观测,提供了在这些波长下太阳系周围天空的首次清晰视图,既揭示了该天空的新特征,也驳斥了旧观念,Alice新地平线号数据就是不支持的,"共同作者兼新地平线号首席研究员艾伦·斯特恩博士说。"这个莱曼阿尔法图谱还为未来调查提供了坚实基础,以了解更多。"