لوكمان هول

ثقب لوكمان ، أو نافذة لوكمان ، هي منطقة في السماء تُلاحظ فيها كميات ضئيلة من غاز الهيدروجين المتعادل من منظور الأرض. يُعد ثقب لوكمان نافذةً واضحةً نسبيًا للأجرام السماوية البعيدة، مما يجعله منطقةً جذابةً في السماء لإجراء المسوحات الفلكية الرصدية. يقع بالقرب من النجوم الدليلة لمجموعة الدب الأكبر في كوكبة الدب الأكبر، وتبلغ مساحته حوالي 15 درجة مربعة. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

سُميت حفرة لوكمان على اسم مكتشفها، عالم الفلك جاي لوكمان .

تقع حفرة لوكمان عند الإحداثيات السماوية RA 10h 45m و Dec . +58°، وتتميز بمنطقة ذات كثافة منخفضة لعمود غاز الهيدروجين المتعادل والغبار . ^{[ 3 ]} تُعد كثافة العمود مقياسًا شائع الاستخدام في علم الفلك لتحديد كمية عنصر كيميائي أو جزيء معين في اتجاه محدد. في هذه المنطقة، تبلغ الكثافة العمودية النموذجية للهيدروجين المتعادل NH = 0.6 × 10²⁰ ^{سم⁻² . [ 4 ]} هذه الكثافة العمودية أقل بقليل من القيم النموذجية بالقرب من قطبي _المجرة ، _حيث NH${\displaystyle \sim }$10 ²⁰ سم ⁻² ، وكثافات عمود الهيدروجين _{المتعادل} (HI) التي تزيد عن 10 ²¹ سم ⁻² شائعة عند خطوط العرض المجرية المنخفضة ونحو سحب الهيدروجين المتعادل. ^{[ 5 ]}

تتميز المنطقة المحيطة بالنقطة B1950.0 RA 10 h ⁴⁵ m ^Dec 57 ° 20 ′ بأدنى تركيز _{للهيدروجين} يبلغ 4.5 × 10¹⁹ ^{سم⁻² . [ 3 ]} وتغطي سحابة منتشرة نصف الحقل. ^{[ 3 ] [ 6 ]} 

يُعدّ ثقب لوكمان الشرقي منطقة فرعية من ثقب لوكمان، ويقع مركزه عند J2000.0 RA 10 ^h 52 ^m Dec +57 ° . ^{[ 7 ]}

تُعتبر منطقة لوكمان هول الشمالية الغربية (LHNW) منطقة تبدو بعرض القمر تقريبًا، وتتمركز عند J2000.0 RA ₁₀ h ³⁴ m ^Dec +57 ° 40 ′ ، [ ^{8 ] [ 9 ] بكثافة} عمودية تبلغ NH = 5.72 × 10 ¹⁹ سم ⁻² . ^{[ 5 ]} 

تنتشر سحب الهيدروجين المتعادل في مجرة ​​درب التبانة ، وتمتص بفعالية الفوتونات ذات الطاقة الكافية لتأيين الهيدروجين، وهو ما يتطلب طاقة قدرها 13.6 إلكترون فولت (في نطاق الأشعة فوق البنفسجية القصوى ). حتى الكميات الضئيلة نسبيًا من الهيدروجين في ثقب لوكمان تمتص معظم الإشعاع عند طاقات 13.6 إلكترون فولت وما فوقها بقليل، ومع ذلك، فإنه ينقل الأشعة فوق البنفسجية القصوى والأشعة السينية اللينة من الأجرام السماوية خارج المجرة بدرجة أكبر من مناطق أخرى في السماء.

يرتبط الهيدروجين المتعادل أيضًا بانبعاث منتشر عند أطوال موجية تحت الحمراء يمكن أن يربك عمليات رصد مصادر الأشعة تحت الحمراء الخافتة.

أتاح مجال الرؤية الواضح نسبيًا الذي توفره فتحة لوكمان استخدامها لرصد مناطق بعيدة للغاية من الكون. وقد صوّر جهاز استقبال التصوير الطيفي والضوئي (SPIRE) الموجود على متن تلسكوب هيرشل الفضائي، آلاف المجرات البعيدة للغاية التي تبدو كما كانت عليه قبل 10-12 مليار سنة. ^{[ 10 ]}

يحتوي مجال الرؤية هذا أيضًا على مئات من مصادر الأشعة السينية الفلكية ، بعضها ثقوب سوداء فائقة الكتلة . وقد استُخدم مرصد تشاندرا للأشعة السينية وتلسكوب روسات لدراسة مصادر الأشعة السينية من ثقب لوكمان. ^{[ 4 ]} ويتم رصد حوالي 75 مصدرًا للأشعة السينية باستخدام جهاز PSPC التابع لتلسكوب روسات . ^{[ 4 ]}

تم إجراء تحليل طيفي مفصل للأشعة السينية على 123 مصدرًا للأشعة السينية في حفرة لوكمان باستخدام مرصد إكس إم إم نيوتن. ^{[ 11 ]}

كما دُرست الخلفية الإشعاعية للأشعة السينية المنتشرة (XRB) في المنطقة. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

كما تمت دراسة النوى المجرية النشطة في المنطقة، على سبيل المثال MBC2005. ^{[ 11 ]}

• حقل تشاندرا العميق الجنوبي - مجال رؤية واضح مماثل
• الوسط بين النجوم
• فقاعة محلية
• سحابة بين النجوم المحلية

• لوكمان، إف. جيه.، جاهودا، ك.، ماكامون، د. (مارس 1986). "بنية الهيدروجين المتعادل المجري في اتجاهات الكثافة العمودية الكلية المنخفضة". مجلة الفيزياء الفلكية ، 302 (3): 432-449 . Bibcode : 1986ApJ...302..432L . doi : 10.1086/164002 . hdl : 2060/19850019473 . S2CID 118595586 . 

• ثقب لوكمان في تشاندرا
• رسوم متحركة من لوكمان هول
• حفرة لوكمان بالقرب من مرصد هيرشل الفضائي
• تلسكوب سبيتزر الفضائي وحفرة لوكمان
• رصد ثقب لوكمان بواسطة مرصد إكس إم إم نيوتن
• ثقب لوكمان من معهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض