We present a simple, unified model that can explain two of the brightest, large-scale, diffuse, polarized radio features in the sky, the North Polar Spur (NPS) and the Fan Region, along with several other prominent loops. We suggest that they are long, magnetized, and parallel filamentary structures that surround the Local arm and/or Local Bubble, in which the Sun is embedded. We show this model is consistent with the large number of observational studies on these regions, and is able to resolve an apparent contradiction in the literature that suggests the high latitude portion of the NPS is nearby, while lower latitude portions are more distant. Understanding the contributions of this local emission is critical to developing a complete model of the Galactic magnetic field. These very nearby structures also provide context to help understand similar non-thermal, filamentary structures that are increasingly being observed with modern radio telescopes.
On the distance to the North Polar Spur and the local CO-H2 factor
大多数模型都将X射线明亮的北极支线(NXP)与位于$\simeq$ 130 pc的Sco-Cen恒星形成区的热星际(IS)气泡区分开来。另一种相反的观点则认为,银河系外星系是一个与银河系核外流有关的遥远结构。通过比较从X射线吸收推断的前景IS气柱与沿着视线的气体和尘埃的分布,可以获得对散射距离的限制。朝向遮蔽分子云的吸收柱同时约束CO-H $_{2}$转换因子。我们从专门的XMM-牛顿观测的光谱拟合中推导出了X射线吸收物质NH(abs)的列,它们朝向南极洲的南端(l=29°,b=+5至+11°)。IS物质分布是从恒星光谱中的吸收线、3D尘埃图和发射数据中获得的,包括为此目的记录的高空间分辨率CO测量。19个视野的NH(绝对值)在$\simeq$ 4.3至$\simeq$ 1.3 x 10 $^{21}$ cm $^{-2}$之间变化。X射线亮度、吸收柱和硬度比之间的关系表明,随着纬度的增加,吸收柱的亮度降低。通过与吸收数据、局部和大尺度尘埃图的比较,排除了一个比300 pc更近的近距离尘埃。从300秒差距到4千秒差距,NH(abs)和红化之间的相关性随着视线长度的增加而增加,并且与基于普朗克$τ_{353}$的红化最紧密,表明距离要大得多。N(H)/E(B-V)$\simeq$ 4.1 x 10 $^{21}$ cm $^{-2}$ mag $^{-1}$。NH(abs)绝对值与-…
Discovery of non-equilibrium ionization plasma associated with the North Polar Spur and Loop I
我们使用存档的$Suzaku$数据研究了北极支线(NORTH)/Loop I的详细等离子体条件。在以前的研究中,碰撞电离平衡(CIE)被假定为X射线等离子体状态,但我们也假设非平衡电离(NEI),以检查等离子体条件更详细。我们发现,大部分等离子体处于NEI态,其密度加权电离时标为$n_e t\sim10^{11-12}$ s cm $^{-3}$,电子数密度$n_e\sim$为几个$\times$ 10 $^{-3}$ cm $^{-3}$ .等离子体冲击年龄,$t$,或者冲击波阵面通过等离子体后所经过的时间,估计是在几个$\rm{Myr}$的数量级上,对于环/环I,这对整个环/环I结构的年龄提出了严格的下限。我们发现,NEI的结果显着更高的温度和更低的排放量比目前得出的CIE假设。NEI下的电子温度估计高达0.5 keV,朝向$Δθ=-20^\circ$处最亮的X射线脊,在$-10^\circ$处降低到0.3 keV,在$Δθ\sim0^\circ$处朝向环I的外缘再次增加到$\sim 0.6$ keV,大约是目前估计温度的两倍。在这里,$Δθ$是到环路I的外边缘的角距离。讨论了引入NEI对天体物理现象中等离子体态研究的意义。
Thermal Structure and Chemical Enrichment of the North and South Polar Spurs: Supersolar N/O and Ne/O in the X-ray Plasma
Columbus State Community College(哥伦布州立社区学院);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Center for Cosmology and Astroparticle Physics(宇宙学与高能粒子物理中心);University of Miami(迈阿密大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所);Instituto de Astronomia, Universidad Nacional Autonoma de Mexico(墨西哥国立自治大学天文学研究所)
Radio continuum emission in the northern Galactic plane: Sources and spectral indices from the THOR survey
银河平面的射电连续巡天可以发现和表征HII区、超新星遗迹(SNRs)、行星状星云(PNe)和河外源。在不同波长的高角分辨率(<25”)下,存在许多调查来研究星际介质(ISM),但在21厘米左右的长射电波长下,没有可比的高分辨率和高灵敏度调查。我们用Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)在C配置覆盖六个连续光谱窗口。这些数据提供了我们银河系和数千个河外背景源的紧凑和扩展无线电发射的详细视图。我们使用BLOBCAT软件,提取了10916个源。在去除由合成波束的旁瓣引起的杂散源检测后,我们将10387个源分类为可靠检测。我们将图像平滑到25”的公共分辨率,并提取每个光谱窗口(SPW)中每个源的峰值通量密度,以确定光谱指数$α$(假设$I(ν)\proptoν^α$)。通过与HII区、SNRs、PNE和PNAR的目录交叉匹配,我们发现了840个HII区、52个SNRs、164个PNE和38个PNAR的射电对应物。我们发现了79个与X射线源相关的连续谱源。我们确定了699个可能是高红移星系的超陡光谱源($α< -1.3$)。我们提取的大约9000个源没有被具体分类,但根据它们的空间和光谱分布,其中很大一部分可能是河外背景源。超过7750个来源在SIMBAD数据库中没有对应物,超过3760个来源在NED数据库中没有对应物。