Lockman-hullet: Det klare vindue til dybe UV- og røntgenobservationer

Opdag Lockman-hullet — et klart vindue i rummet for dybe UV- og røntgenobservationer; perfekt til astronomiske studier fra Ursa Major.

Lockman-hullet er et område på himlen, der fungerer som et klart vindue ind i det fjerne rum. Fra vores position i Mælkevejsgalaksen er de fleste retninger delvist blokeret eller skjult af H I-skyer af neutral brint. Disse skyer lyser svagt i infrarødt lys og slører fjerne udsigter i ekstremt ultraviolet og blød røntgenbølgelængde.

H I-skyer forstyrrer observationer ved disse bølgelængder i næsten alle andre retninger. Lockman-hullet er derfor et attraktivt område på himlen for astronomiske observationer. Det ligger i den nordlige del af himlen tæt på pegestjernerne i Den Store Vipper i stjernebilledet Ursa Major, dækker cirka 15 kvadratgrader og er opkaldt efter astronomen Jay Lockman, som identificerede området som usædvanligt lavt i neutral brint.

Hvorfor er området "klart"?

Lockman-hullet er et område med en usædvanligt lav søjletæthed af neutral hydrogen (H I). Hvor typiske galaktiske linjer har søjletætheder på 10²⁰–10²¹ atom/cm², ligger værdierne i Lockman-hullet typisk på få × 10¹⁹ atom/cm². Den lave H I-kolonne betyder, at ekstremt ultraviolet (EUV) og blød røntgenstråling fra fjerne kilder slipper igennem med mindre absorption, hvilket gør området særligt velegnet til dybe observationer af fjerne galakser og aktive galaksekerner.

Hvordan er det opdaget og målt?

Områdets lave indhold af neutral brint blev identificeret ved radiomålinger af 21 cm-linjen fra H I. Kortlægning af denne emission afslører variationer i søjletætheden over himlen og fremhæver steder med relativt lidt materiale mellem os og det fjernere univers. Selvom Lockman-hullet har meget lav H I, er det ikke fuldstændigt tomt: der findes stadig noget gas og støv, og infrarøde emissioner fra kolde komponenter kan ses.

Anvendelser i astronomien

• Deep-field studier i ultraviolette og bløde røntgenbølgelængder: feltet bruges som “vindue” for at observere svage, fjerne kilder uden stærk galaktisk absorption.
• Studier af den kosmiske røntgenbaggrund og populationsanalyser af baggrunds‑AGN (aktive galaksekerner) og fjerne galakser.
• Kalibrering og sammenligning af data på tværs af instrumenter — Lockman-hullet fungerer ofte som et referencested for dybe undersøgelser.
• Multibølgelængde-undersøgelser: området er mål for observationer fra radio til røntgen og infrarødt, idet lave H I‑værdier især forbedrer UV- og røntgenstudierne.

Oprindelse og begrænsninger

Årsagen til, at netop dette område har så lav H I, er ikke endeligt klar, men det tolkes ofte som en lokal "hul-zone" i det interstellare medium — muligvis skabt af tidligere stjernedannelse og supernovaeksplosioner eller af dynamiske processer i galaksens gas. Det er vigtigt at forstå, at Lockman-hullet ikke er et perfekt vindue: der findes stadig restgas og støv, og meget hårdere (højenergi) røntgenstråling og andre bølgelængder kan også påvirkes af andre komponenter i Mælkevejen.

Fremtid og betydning

Lockman-hullet forbliver et vigtigt mål for både jordbaserede og rumteleskoper, når astronomer ønsker at studere universets fjerneste og svageste kilder i UV og blød røntgen. Fremtidige instrumenter og surveys fortsætter med at udnytte dette "klare vindue" til at forbedre vores forståelse af galakser, sorte huller og den kosmiske baggrund.

Søg efter bogstav