Les astronomes ont annoncé la découverte d'un fantôme, presque parfaitement circulaire, arc d'émission ultraviolette centré sur la poignée de la Grande Ourse et s'étendant sur 30 degrés à travers le ciel du Nord. Si l'arc était prolongé, il encerclerait complètement la Grande Ourse avec un diamètre de 60 degrés.

Cet objet unique a été découvert par Andrea Bracco, astronome à l'Institut Ruđer Bošković de Zagreb, Croatie, Marta Alves, un astronome à l'Université Radboud aux Pays-Bas, et Robert Benjamin, professeur de physique et d'astronomie à l'Université du Wisconsin-Whitewater aux États-Unis. Benjamin, qui a contribué à l'analyse de la structure, a présenté les derniers résultats de l'équipe lors d'une réunion en ligne de l'American Astronomical Society le 2 juin. Un rapport sur la découverte a été publié dans le volume d'avril de Lettres d'astronomie et d'astrophysique .

L'arc, s'étendant au-delà de la constellation de la Grande Ourse, mesure 30 degrés de long, une fraction de degré d'épaisseur, et fait de comprimé, gaz interstellaire sous tension. La source de l'énergie et la forme de l'arc indiquent une onde de choc en progression provenant d'une explosion stellaire ou d'une supernova qui s'est produite à 60 degrés au-dessus du plan de la Voie lactée. La distance et l'âge de l'explosion qui a créé l'onde de choc sont très incertains. L'équipe estime que l'explosion s'est produite à plus de 100, il y a 000 ans à une distance d'environ 600 années-lumière.

Parce que le cercle complet couvre près de 2, 700 degrés carrés de ciel, l'explosion peut avoir été en partie responsable de la création d'un dégagement de gaz et de poussière au-dessus du soleil. "Cette région du ciel est connue pour plusieurs fenêtres interstellaires utilisées pour étudier les propriétés des galaxies en dehors de la Voie lactée. Cet arc peut être la preuve de l'une des explosions qui ont créé ces fenêtres, " dit Benjamin.

L'arc a été découvert dans un ensemble de données d'archives d'images ultraviolettes prises par le Galaxy Evolution Explorer (GALEX) de la NASA dans le cadre du GALEX All-Sky Imaging Survey et trouvé à l'aide de l'Aladin Sky Atlas développé par CDS, Observatoire de Strasbourg, La France. En comparant la luminosité de l'émission dans deux bandes ultraviolettes différentes, l'équipe soutient que l'émission ultraviolette provient principalement d'une région comprimée d'hydrogène gazeux.

L'origine de la découverte remonte à 1997, quand Peter McCullough, maintenant astronome au Space Telescope Science Institute, a utilisé une caméra expérimentale qui a détecté une faible émission de H-alpha pour découvrir une ligne droite de deux degrés de gaz d'hydrogène H-alpha à travers le ciel, ce qui en fait à peu près la longueur de cinq lunes mises côte à côte. H-alpha est une raie d'émission optique (rouge) produite par l'hydrogène gazeux. McCullough a montré les photos à Benjamin lors d'une conférence à laquelle les deux assistaient.

« En astronomie, vous ne voyez jamais des lignes parfaitement droites dans le ciel, " dit Benjamin. " Je me suis vraiment intéressé, et Peter et moi avons écrit un article ensemble, en disant effectivement 'Il y a cette étrange ligne droite dans le ciel, Qu'est ce que ça pourrait être?'"

Près de 20 ans plus tard, ce travail a attiré l'attention de Marta Alves qui a décidé d'observer l'objet à l'aide de LOFAR, un réseau de radiotélescopes à basse fréquence principalement situés aux Pays-Bas. "Le fait que vous ayez des données dans différentes longueurs d'onde, cela vous donne plus de contraintes quant à l'origine physique, " a noté Alves. Son collègue, Andréa Bracco, puis trouvé l'arc ultraviolet en recherchant des ensembles de données d'archives qui pourraient les aider à interpréter les observations radio à basse fréquence.

A leur grande surprise, la ligne à deux degrés de H-alpha s'étire en un arc de 30 degrés dans ces observations ultraviolettes. "Franchement, Je ne pouvais pas croire qu'une si grande structure dans le ciel n'était pas encore connue. Je regardais des observations ultraviolettes d'il y a 15 ans, ", a déclaré Bracco. Mais certains de leurs collègues ont exprimé leur inquiétude qu'il puisse s'agir d'une faille dans les données. En octobre 2018, Bracco et Alves ont rencontré Benjamin lors d'un atelier parrainé par l'Université Paris-Saclay, où ils l'ont invité à les aider à interpréter l'arc.

Une confirmation supplémentaire de l'existence de l'arc est venue lorsque l'équipe a contacté un groupe d'astronomes amateurs du Massachusetts qui menaient leur propre relevé du ciel à l'aide d'un télescope robotique basé au Nouveau-Mexique :le relevé H-alpha MDW (Mittelman/di Cicco/Walker) . Lorsqu'il est contacté, ils ont découvert une section de 10 degrés d'un arc optique dans la même zone où l'arc ultraviolet GALEX a été vu. Ils ont contribué leurs observations au document; chercheurs supplémentaires basés en France (Andrew Lehmann, François Boulanger, et Ludovic Montier) se sont également joints à l'effort d'aide à l'interprétation de l'émission ultraviolette.

Donc, et après? En plus d'avoir de meilleures contraintes sur la distance, l'âge et la taille physique de "l'Arc de la Grande Ourse, " Alves a noté que la découverte de l'ultraviolet pourrait nous aider à mieux comprendre les observations du ciel au télescope à radiofréquence. "Cela ouvre la porte à davantage d'observations radio à basse fréquence. Nous avons UV et H-alpha maintenant, ajouter les observations radio serait vraiment cool."