Figur 1:Vänster panel:Kontinuumbild av Sgr B2 i C-bandet. Relevanta regioner är markerade med sina namn (se Mehringer et al. 1993). Den streckade rutan markerar regionen för DS. Höger panel:Zooma in DS-regionen. Cirklar markerar positionerna för de protostellära kärnorna med hög massa som identifierats av Ginsburg et al. (2018). Den syntetiserade strålen visas som en gul ellips i det nedre vänstra hörnet (anpassad från fig. 1 och 2 i Meng et al. 2019). Kredit:INAF
Radioobservationer på meter-centimeters våglängder belyser arten av utsläpp från HII-regioner. Vanligtvis, denna kategori av föremål domineras av termisk strålning som produceras av joniserat väte, nämligen protoner och elektroner. Ett antal observationsstudier har avslöjat förekomsten av HII-regioner med en blandning av termisk och icke-termisk strålning. Den senare representerar en ledtråd till närvaron av relativistiska elektroner. Dock, varken det interstellära kosmiska elektronflödet eller flödet av sekundära elektroner som produceras av primära kosmiska strålar genom joniseringsprocesser är tillräckligt höga för att förklara de observerade flödestätheterna.
En grupp forskare ledda av Marco Padovani från Osservatorio Astrofisico di Arcetri visade att det är möjligt att accelerera lokala termiska elektroner upp till relativistiska energier i HII-regionchocker genom den första ordningens Fermi-accelerationsmekanism. I Padovani et al. (2019), nyligen publicerad i Astronomi &Astrofysik , de fann att det lokalt accelererade elektronflödet kan förklara de observerade flödestätheterna.
Särskilt, de tillämpade sin modell på "djupa söder" (DS)-regionen i Skytten B2, observerade med VLA-radioteleskopet (se fig. 1), vars resultat beskrivs i observationsdokumentet av Meng et al. (2019). Modellen lyckades reproducera de observerade flödestätheterna med en noggrannhet på 20% samt spektrala index (se fig. 2), begränsar också magnetfältets styrka (0,3-4 mG), flödeshastigheten i stötreferensramen (33-50 km s-1), och densiteten (1-9 104 cm-3) förväntad i DS (se fig. 3).
Figur 2:Observerade flödestätheter (magenta kvadrater) och deras bästa passningar (streckade svarta linjer) för fem valda positioner i DS som funktion av frekvens, märkt (a) till (e). Heldragna svarta linjer visar modellresultaten. Varje subplot visar också de modellerade och observerade spektrala indexen, α mod och a obs , respektive. Kredit:INAF
Padovani et al. (2019) utvecklade också ett interaktivt allmänt tillgängligt onlineverktyg som beräknar det chockaccelererade elektronflödet, flödestätheten, och det spektrala index som förväntas i ett HII-område i parametern rymddensitet-magnetisk fältstyrka för en given temperaturuppsättning, flödeshastighet i stötreferensramen, och observationsfrekvens.
Högre känslighet, större synfält, högre mäthastighet, och polarisationsförmåga hos framtida teleskop som SKA kommer att tillåta att upptäcka ett större antal HII-regioner som är förknippade med icke-termisk emission, ger möjlighet att bättre karakterisera ursprunget till galaktiska synkrotronkällor.
Figur 3:Kartor över stöthastighet (U), volymdensitet (n), och magnetisk fältstyrka (B) för DS som reproducerar de observerade flödestäthetskartorna erhållna genom en Χ 2 testa med användning av modellen som beskrivs i Padovani et al. (2019). Modellen genererar också det modellerade spektralindexet (α mod ) karta som överensstämmer med den observerade α obs karta (från fig. 12 i Meng et al. 2019). Kredit:INAF
