3. Нейтральный водород и галактические петли и шпуры

Недавно был опубликован краткий отчет об этой работе (Berkhuijsen et al, 1970). Сейчас мы его обсудим более подробно.

3.1. Loop I

Единственная ранее отмеченная зависимость между галактическими шпурами и нейтральным водородом была обнаружена Лозинской (1964), которая отметила дефицит HI на вершине гребня Северного Полярного Шпура.

Работа МакГи и соавт. (1963) дает контурные карты яркостной температуры максимума профилей низкоскоростного нейтрального водорода. Если положения крутых внешних наклонов сплошного излучения из Северного полярного шпура, полученные из Cas-well и др. (1967), Williams et al. (1966) и Haslam et al. (1964), нанести на карты HI (рис.4), эти наклоны, как видно, совпадают со шпуром в нейтральном распределении водорода. На этом рисунке также изображен внешний наклон гребня континуума при дельта≈ +10°, взятый у Касуэлла и др. (1967). Гребни P и U от Large et al. (1966), включаются вплоть до предела этого обследования при a = 16 часов. Как видно, все эти особенности имеют близкое совпадение с аналогичными особенностями HI. Сильное фоновое усиление HI, лежащее в основе внутренних гребней, вполне могло быть связано с поясом Гулда (Davies, 1960).

(далее пропускаем)

Область вокруг Северного галактического полюса при b > +80° была исследована на наличие нейтрального водорода в интервале скоростей ±100 км / с Дитером (1964). Она нашла доказательства для двух компонент газа по всей площади, одна двигалась со скоростями около нуля, а другая - со скоростями от -20 до -55 км / с. На рисунке 3 из ее статьи показано усиление Hi в области +80°<b<+86°, 260°<l<20 ° для обоих компонентов. Эта область показывает нулевые или малые положительные скорости для пиков малой скорости по сравнению с малыми отрицательными скоростями вне ее. Высокий интервал скоростей показывает составляющие от 20 до 30 км / с внутри области со скоростями исключительно между -30 и -55 км / с снаружи. Таким образом, кажется, что даже в этих высоких галактических широтах, вероятно, наблюдается нейтральный водород, связанный с Петлей I.

3.5. Модель оболочки для Loop I

Представленные выше доказательства, по-видимому, благоприятствуют гипотезе о том, что петли являются результатом взрывов сверхновых. Если Петля I является остатком сверхновой большого возраста, можно было бы ожидать найти нейтральный водород в «ударной» области модели Ван-дер-Лаана (1962). Поэтому представляется правдоподобным применить такую модель к данным наблюдения за Loop I.

Для получения оценки характеристик HI, связанного с Петлёй I, была рассмотрена модель сферической оболочки с равномерной плотностью. Её максимум поверхностной плотности, касательный к внутренней поверхности оболочки, лежит на несколько градусов вне максимума излучения сплошной среды.

По результатам работы ван Куйленбурга было оценено, что максимальная поверхностная плотность HI на Северном Полярном Шпуре лежит примерно на 5° вне максимума континуума, при полуширине поверхностной плотности HI 5°. Это дает толщину оболочки HI около 3°, а средняя поверхностная плотность оценивается в (20 ± 10) × 10^19 атомов / см^2. Толщина, плотность и масса HI-оболочки могут быть рассчитаны для вероятных расстояний до максимума континуума, выбранного для совместимости с данными оптической поляризации (Mathewson, частное сообщение, Seymour, 1969). Эти значения вместе с размерами и расстояниями как для внутренней поверхности оболочки HI, так и для максимума оболочки континуума приведены в таблице 2. Небольшое число атомов на линии наблюдения к центру оболочки затруднит обнаружение компонент скорости, относящихся к передней и задней сторонам оболочки.

Представляет интерес тот факт, что если масса HI-оболочки Loop I будет равномерно распределена по всей сфере, полученная плотность будет примерно в 0,09 раза больше плотности в оболочке. Это порядка средней плотности HI вблизи Солнца, если Dc <100 парсек. Кроме того, если бы весь HI в оболочке был ионизирован, мера излучения в точке максимальной поверхностной плотности составляла бы около 5400 / Dc см-6 пк.