2020-03-25 23:17:01
XMM-Newton对超新星遗迹W49B进行了调查

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使用ESA的XMM-Newton航天器的中国天文学家已经研究了一种称为W49B的发光超新星残余(SNR)。

SNR是由超新星爆炸产生的散布的,扩展的结构。它们包含因爆炸而膨胀的喷射物质和其他星际物质,这些物质已被来自爆炸恒星的冲击波通过而扫除。

对超新星残余物的研究对于天文学家来说非常重要,因为它们在星系的演化中起着关键作用,将超新星爆炸中产生的重元素分散到星际介质(ISM)中,并提供加热ISM所需的能量。信噪比也被认为是银河宇宙射线加速的原因。

W49B最有可能位于距地球26,000至36,800光年之间的位置,是一种混合形态SNR。它是通过重组(电离)等离子体(RP)检测到的首批超新星遗迹之一,也是1.0 GHz无线电频带或GeV伽马射线中银河系中最发光的SNR之一。

W49B祖细胞的性质仍然是一个悬而未决的问题。最合理的假设是它是核坍塌(CC)超新星,但是,一些研究提出,它可能是热核Ia型SN,甚至是喷气驱动的Ib / Ic型爆炸。为了找出哪种情况是正确的,中国南京大学的孙雷和杨晨分析了W49B的XMM-牛顿档案观测。

天文学家在论文中写道:“我们使用档案XMM-牛顿数据对SNR W49B进行了全面的X射线光谱学和成像分析。”

这项研究发现了光谱证据,证明在W49B的喷射占主导地位的热等离子体中,铁以及诸如硅,钠和钙等较轻元素的过度电离。而且,研究限制了该SNR中RP的热和电离特性。

尤其是,研究发现W49B中的RP具有多种温度成分,由总质量约为4.6太阳质量的两个成分组成。事实证明,这两种成分均由喷射材料主导,但具有不同的电子温度(约1.60和0.64 keV)和复合年龄(约6,000和3,400年)。

此外,XMM-Newton数据提供了W49B的线通量图像和各种发射线的等效宽度图。对这个数据集的分析表明,SNR的中心条状结构几乎对所有发射线都具有最高的发射度量。同时,金属丰度的分布表现出明显的分层特征。

在W49B中对喷出物的化学研究发现,对于研究的SNR,金属丰度比支持核心坍塌的超新星祖先(质量低于15个太阳质量)。但是,一些结果指出了其他解释。

“如果W49B来自CC爆炸,我们的结果表明前体质量低于15个太阳质量。但是,高Mn丰度(Mn / Fe> 1)在CC环境中会引起混淆。如果W49B来自Ia SN型,我们的结果表明,金属丰度比可以与具有多点点火的DDT [延迟爆炸]模型大致保持一致,但X射线发射射流仅占总SN射流的约10%,”天文学家总结。

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