Поляризация звёздного света в оптическом диапазоне.

В своем исследовании галактических шпуров Бингем (1967) указал, что эффекты NPS можно было наблюдать не только в поляризации радиоконтинуума, но, по-видимому, и в оптической поляризации звездного света. Он обнаружил, что векторы оптической поляризации на NPS указывают, что выше b ≈ 40° магнитное поле, выравнивающее поляризованную пыль, по существу параллельно NPS, по крайней мере, на 15 ° на каждой стороне шпура. Векторы поляризации всех звезд, рассматриваемых Бингамом на расстояниях между 90 и 120 пк, были параллельны NPS, как и поля двух звезд примерно на 75 пк. Звезды, рассмотренные ближе 70 пк, проявляли небольшую поляризацию и не отражали структуру шпура. Он пришел к выводу, что расстояние до NPS составляет 100 ± 20 пк, при этом имеются некоторые доказательства того, что это расстояние уменьшилось к центру кривизны Loop I, что соответствует сферической структуре. Поскольку эта работа Бингхэма, расстояния до NPS, полученные от оптической поляризации, обычно давались с наибольшими предположениями.

По данным поляризации для 1400 звезд Мэтьюсон (1968) обратил внимание на то, что, по его мнению, является корреляцией между направлением локального магнитного поля и галактическими петлями. Он интерпретировал направления векторов поляризации в терминах спиральной компоненты локального поля, как будет обсуждаться далее в разделе 7. Он также обнаружил, что оптическая поляризация быстро увеличивается примерно на 100 пк, хотя он и предостерегает, что магнитное поле RCNPS не обязательно совпадает с выравниванием пыли, которое приводит к оптической поляризации. Разделив имеющиеся измерения на ряд различных классов, Сеймур (1969) выполнил сферический гармонический анализ поляризации звездного света. Он нашел доказательства того, что облако, ответственное за поляризацию звезд ближе 30pc, могло возникнуть в NPS. В своем полном анализе Сеймур пришел к выводу, что главный гребень линий NPS находится где-то между 0 и 110 пк.

Spoelstra (1971, 1972) обасновано показал, что предупредительное замечание Мэтьюсона нарушало аккуратную картину пространственного совпадения между оптически поляризованными пылевыми зернами и областями синхротронного излучения в RCNPS. Spoelstra отметил, что если происхождение радио- и оптической поляризации было пространственно совпадающим, тогда два набора внутренних поляризационных векторов должны быть взаимно перпендикулярными. Смущающе, он обнаружил, что если выше b = 40° эта ортогональность справедлива, то ниже этой широты радио векторы, вращающиеся вокруг (см. Раздел 2.2), становятся по существу параллельными оптическим векторам. Spoelstra также исследовал изменение процентного количества оптической поляризации относительно расстояния для звезд между b = 20 и 50°. Он не нашел никаких указаний на то, что увеличение процентного количества с расстоянием было различным в RCNPS за пределами шпура. На основании этих данных он пришел к выводу, что, хотя векторы оптической поляризации удивительно параллельны NPS на всех широтах, нельзя исключать возможность того, что это может быть случайным эффектом. Тем не менее, он также отметил, что оптическая и радиополяризация необязательно должны возникать в том же объеме Loop I и предположил, что отсутствие дополнительного поглощения в RCNPS может означать, что в этом регионе присутствует более низкая плотность зерен. Фактически для области NPS выше b = 60° он обнаружил, что процентное количество оптической поляризации было несколько выше в направлении RCNPS, чем снаружи. Spoelstra вычислил наиболее вероятные расстояния до вершины NPS, которые составили около 80pc.

Более поздняя работа Axon & Ellis (1976) подтверждает, что для звезд в диапазоне расстояний от 50 до 100pc, а также для тех, которые выходят за эти пределы, векторы оптической поляризации явно параллельны NPS (рисунок 7). Однако Ellis & Axon (1978) заметили, что оптические векторы стремятся отклониться от траектории петли I около плоскости Галактики в точке l zz 30° и указать в направлении более высоких долгот. Эти же авторы обнаружили, что присутствие петли IV не было очевидно в данных оптической поляризации. Наконец, Cleary et al. (1979) указал, что нить HI, которую они предложили в качестве критерия для удлинения Loop I на южных широтах (раздел 3), следует направлениям векторов оптической поляризации в этой области. Они предполагают вероятное расстояние около 115pc от внезапного увеличения процента поляризации.