Astronomer tillkännagav upptäckten av en spöklik, nästan perfekt cirkulär, en båge av ultraviolett strålning centrerad på handtaget på Big Dipper och sträcker sig 30 grader över den norra himlen. Om bågen förlängdes, den skulle helt omsluta Stora björnen med en diameter på 60 grader.

Detta unika föremål upptäcktes av Andrea Bracco, en astronom vid Ruđer Bošković-institutet i Zagreb, Kroatien, Märta Alves, en astronom vid Radboud University i Nederländerna, och Robert Benjamin, en professor i fysik och astronomi vid University of Wisconsin-Whitewater i USA. Benjamin, som bidrog till analysen av strukturen, presenterade lagets senaste resultat vid ett onlinemöte i American Astronomical Society den 2 juni. En rapport om upptäckten har publicerats i aprilvolymen av Bokstäver i astronomi och astrofysik .

Bågen, sträcker sig bortom stjärnbilden Ursa Major, är 30 grader lång, en bråkdel av en grad tjock, och gjord av komprimerad, strömsatt interstellär gas. Källan till energin och bågformen indikerar en framskridande chockvåg från en stjärnexplosion eller supernova som inträffade 60 grader ovanför Vintergatans galaxens plan. Avståndet och åldern för explosionen som skapade stötvågen är högst osäker. Teamet uppskattar att explosionen inträffade mer än 100, 000 år sedan på ett avstånd av cirka 600 ljusår.

Eftersom hela cirkeln täcker nästan 2, 700 kvadratgrader av himmel, explosionen kan delvis ha varit ansvarig för att skapa en rensning av gas och damm ovanför solen. "Denna del av himlen är känd för flera interstellära fönster som används för att studera egenskaperna hos galaxer utanför Vintergatan. Denna båge kan vara bevis för en av explosionerna som skapade dessa fönster, sa Benjamin.

Bågen upptäcktes i en arkivdatauppsättning av ultravioletta bilder tagna av NASA:s Galaxy Evolution Explorer (GALEX) som en del av GALEX All-Sky Imaging Survey och hittades med Aladin Sky Atlas utvecklad av CDS, Strasbourgs observatorium, Frankrike. Genom att jämföra ljusstyrkan hos emissionen i två olika ultravioletta band, teamet hävdar att det ultravioletta utsläppet huvudsakligen kommer från ett komprimerat område av vätgas.

Upptäcktens ursprung går till 1997, när Peter McCullough, nu en astronom vid Space Telescope Science Institute, använde en experimentell kamera som upptäckte svag H-alfa-emission för att upptäcka en två grader lång rak linje av H-alfa-vätgas över himlen, vilket gör det ungefär längden av fem månar sida vid sida. H-alfa är en optisk (röd) emissionsledning som produceras av vätgas. McCullough visade bilderna för Benjamin på en konferens som båda deltog i.

"Inom astronomi, du ser aldrig helt raka linjer på himlen, sa Benjamin. Jag blev verkligen intresserad, och Peter och jag skrev ett papper tillsammans, effektivt säga "Det finns en udda rak linje på himlen, vad kunde det vara?'"

Nästan 20 år senare, detta arbete uppmärksammades av Marta Alves som bestämde sig för att observera föremålet med hjälp av LOFAR, ett nätverk av lågfrekventa radioteleskop huvudsakligen beläget i Nederländerna. "Det faktum att du har data i olika våglängder, det ger dig fler begränsningar vad gäller det fysiska ursprunget, " noterade Alves. Hennes kollega, Andrea Bracco, hittade sedan den ultravioletta bågen medan de sökte efter arkivdatauppsättningar som kunde hjälpa dem att tolka lågfrekventa radioobservationer.

Till deras stora förvåning, tvågraderslinjen av H-alfa sträckte sig till en 30-graders båge i dessa ultravioletta observationer. "Uppriktigt sagt, Jag kunde inte tro att en så stor struktur på himlen inte var känd ännu. Jag tittade på ultravioletta observationer för 15 år sedan, " sa Bracco. Men några av deras kollegor uttryckte oro över att det kan vara ett fel i uppgifterna. I oktober 2018, Bracco och Alves träffade Benjamin på en workshop sponsrad av Université Paris-Saclay, där de bjöd in honom att hjälpa dem att tolka bågen.

Ytterligare bekräftelse på bågens existens kom när teamet kontaktade en grupp amatörastronomer i Massachusetts som genomförde sin egen undersökning av himlen med hjälp av ett robotteleskop baserat i New Mexico:MDW (Mittelman/di Cicco/Walker) H-alpha-undersökning . Vid kontakt, de avslöjade en 10-graders sektion av en optisk båge i samma område där GALEX ultravioletta båge sågs. De bidrog med sina observationer till tidningen; ytterligare forskare baserade i Frankrike (Andrew Lehmann, Francois Boulanger, och Ludovic Montier) gick också med i ansträngningen att hjälpa till att tolka den ultravioletta emissionen.

Så, vad kommer härnäst? Förutom att få bättre begränsningar på distansen, ålder och fysisk storlek på "Ursa Major Arc, " Alves noterade att den ultravioletta upptäckten kan hjälpa oss att bättre förstå radiofrekventa teleskopobservationer av himlen. "Det öppnar dörren för fler lågfrekventa radioobservationer. Vi har UV och H-alfa nu, att lägga till radioobservationer skulle vara riktigt coolt."