Multi-frequency study of a new Fe-rich supernova remnant in the Large Magellanic Cloud, MCSNR J0508-6902
本文对新发现的大麦云(LMC)超新星遗迹(SNR)进行了详细的射电、X射线和光学研究,我们将其命名为MCSNR J 0508 -6902。澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)和$\textit{XMM-Newton}$ X射线天文台的观测得到了深H $α$图像和英澳望远镜AAOmega光谱数据的补充,以研究SNR壳层及其激波电离。在其他波长的档案数据也进行了检查。残骸在射电连续谱中遵循填充壳型形态,在LMC距离处的大小为$\sim$ 74 pc $\times$ 57 pc。X射线发射显示出微弱的软壳形态,其内部$-$中含有富Fe气体,表明Ia型起源。残余物似乎在较高的无线电连续频率下大部分消散,只留下东南边完全可以探测到,而在光学上,可以清楚地探测到信噪比外壳的西侧。壳层X射线发射的最佳拟合温度($kT = 0.41^{+0.05}_{-0.06}$ keV)与其他大型LMC SNR一致。我们确定的O/Fe比$<21$和Fe的质量为0.5-1.8 $~M_{\odot}$在残留物的内部,这两者都是符合Ia型的情况。我们发现$\sim$ 28 $μ$ G的残骸具有均分磁场,这是较老SNR的典型值,与其他推断较老残骸的分析一致。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectrum of Galactic Cosmic Rays Accelerated in Supernova Remnants
考虑到不同类型超新星遗迹演化过程中激波上下游的磁场放大和Alfvenic漂移,计算了超新星遗迹激波加速的高能质子和核的能谱。在IIb型信噪比中,Fe离子的最大加速粒子能量可达$5\cdot10^{18}$ eV。计算出的宇宙射线在银河系中传播后的能谱与在地球上测得的能谱符合得很好。
2010-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Statistical Analysis of Supernova Remnants in the Large Magellanic Cloud
我们构建了任何星系中最完整的超新星遗迹(SNRs)样本-大麦云(LMC)SNR样本。我们研究了它们的各种性质,如光谱指数($α$),尺寸和表面亮度。我们认为LMC SNRs的空间分布、环境密度与它们位于超巨星壳周围的趋势之间存在联系。我们发现的证据表明,16个已知的Ia型LMC SNRs在较低密度的环境中扩展相比,核心塌陷(CC)型。我们整个星系群(74)的平均直径为41 pc,与附近的星系相当。我们没有发现超新星爆发的类型、椭圆度和年龄之间有任何相关性。$a={0.96}$的$N(<D)$关系意味着随机化直径很容易模拟这种指数。LMC中SNe发生率估计为每200年$\sim$ 1次。整个LMC SNR总体的平均$α$为$α=-0.52$,这是大多数SNR的典型值。然而,我们的估计显示了一个明确的平坦的同步加速器$α$作为残留物的年龄。正如预测的那样,我们的CC SNRs样本比Ia型遗迹的射电发射器要亮得多。我们还估计的$Σ- D$关系的LMC有一个斜率$\sim3.8$,这是与其他附近的星系。我们还发现了银河系中电子的驻留时间($4.0-14.3$ Myr),这意味着SNRs应该是CR产生和加速的主导机制。
2017-03-23 astro-ph.HE
An Exploration of X-ray Supernova Remnants in the Milky Way and Nearby Galaxies
我们探测X射线超新星遗迹(SNRs)的环境特性,在不同的点沿着他们的进化之旅,特别是S-T阶段,和他们的一致性与理论推导的SNR演变模型。而这一点,也是作为一个时代的缩影。我们的数据集包括34个银河系,59个大麦云云(LMC)和5个小麦哲伦云(SMC)SNRs。我们选择的遗迹,已被确定为核心塌陷(CC)或Ia型超新星,与定义明确的大小估计,和热X射线通量测量整个遗迹。信噪比大小和X射线光度的目录,并绘制,与环境密度和年龄估计从文献中。在Sedov-Taylor(S-T)阶段,具有给定密度的模型残留物在直径与光度图上重叠,允许SNR的演化状态和物理性质相互比较,并与理论模型进行比较。我们发现,小,年轻的遗迹主要是Ia型遗迹或高亮度CC,这表明许多CC SNRs没有检测到,直到他们已经出现了从祖的风吹泡。对银河系和大麦哲伦星系中信噪比直径分布的研究表明,大麦哲伦星系的信噪比必须在密度为银河系30%的环境介质中演化。这与银河系和LMC的环境密度估计是一致的。
2022-05-10 astro-ph.HE
New Optically Identified Supernova Remnants in the Large Magellanic Cloud
我们提出了一个新的光学样本的3超新星遗迹和16超新星遗迹(SNR)的候选人在大麦云云(LMC)。这些物体最初是使用深H $α$、[SII]和[OIII]窄带成像选择的。大多数新发现的物体都位于密度较低的区域,靠近或围绕LMC主体的边缘。与先前建议的MCSNR J 0541 -6659一起,我们确认了另外两个新对象的SNR性质:MCSNR J 0522 -6740和MCSNRJ 0542 -7104。对12个大麦哲伦星云天体的光谱跟踪观测证实了高[SII]/H $α$ a发射线比,范围从0.5到1.1。我们认为候选者J 0509 -6402是可能的Ia型超新星遗迹的一个特例,它位于大麦哲伦星云主体以北约2 $^\circ$($\sim 1.75$ kpc)处。我们还发现,在我们的样本中的SNR候选人是显着大于目前已知的LMC SNR的一个因素的$\sim 2$的大小。这可能意味着我们正在发现一种以前未知但预测的旧类大型LMC SNR,它们只能在光学上可见。最后,我们认为,大多数这些LMC SNRs居住在一个非常稀薄的环境中,接近其进化跨度的尽头,在那里它们变得不那么明显的无线电和X射线望远镜。
2020-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The XMM-Newton X-ray emission of the SNR N120 in the LMC
我们提出了新的XMM-牛顿观测超新星遗迹N120在大麦哲伦星系,并对这个超新星遗迹的演化进行了数值模拟,我们比较了X射线观测。超新星遗迹N120与几个HII区一起形成了一个大型星云复合体5D(也称为N120),其形状类似于一个半圆环。从XMM-牛顿的数据,我们生成的图像和光谱的能量带之间的0.2至2.0千电子伏的这个残余。图像显示X射线发射朝向东方更亮(即,大星云复合体的边缘)。EPIC/MOS 1和MOS 2数据揭示了软X射线的热谱。用Yguazú-a程序进行了二维轴对称数值模拟,假设残余物膨胀成具有指数密度梯度的非均匀ISM,并表明热传导效应可以忽略不计。从数值模拟中获得模拟的X射线发射图,以便将它们与观测结果进行比较。我们发现XMM-牛顿数据,以前的光学运动学数据,和数值模拟之间的良好协议,模拟再现观测到的X射线光度和表面亮度分布。我们还检测到更广泛的扩散X射线发射可能是由于N120大HII复合物或超级气泡。
2009-01-14 astro-ph.HE
Evolutionary Models for 15 Galactic Supernova Remnants with New Distances
最近利用21 cm HI线和$^{13}$ CO线对银河系内部的观测研究,获得了30个银河系超新星遗迹(SNRs)的新距离。其中15个残骸已经观测到X射线光谱,并测量了冲击气体的温度和排放量。在这里,我们应用球对称SNR演化模型,这15个遗迹,以获得估计的年龄,爆炸能量,星周介质密度和配置文件(均匀或风型)。从年龄的分布,我们得到了超新星的诞生率和估计的不完整性。能量和密度可以很好地拟合对数正态分布。爆炸能量的分布与大麦云云(LMC)中的超新星爆炸非常相似,表明LMC中的超新星爆炸与银河系中的超新星爆炸非常相似。银河系信噪比的密度分布比大麦哲伦星系信噪比的平均密度高出$\sim$ 2.5倍。
2018-09-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-Ray Luminosity and Size Relationship of Supernova Remnants in the LMC
大麦云(LMC)有$\sim$ 60个已确认的超新星遗迹(SNR)。由于已知的距离为50 kpc,SNR的角尺寸可以转换为线性尺寸,并且它们的X射线观测结果可以用于评估X射线光度($L_X$)。我们严格审查了文献中报告的LMC SNR的大小,以确定最合理的大小。这些尺寸和\emph{XMM-Newton}观测确定的$L_X$被用来研究它们之间的关系,以探索环境和进化对SNRs的X射线性质的影响。我们发现:(1)小的LMC SNR,大小从几个到10个pc,都是Ia型,具有$L_X>10^{36}$ ergs $^{-1}$。小核心坍缩(CC)SNR的稀缺性是CCSNe在其大质量祖先在其主序星阶段吹出的星际气泡的低密度内部爆炸的结果。(2)中等大小(10-30 pc)的CC SNR在$L_X$中表现出分叉,其中X射线亮SNR位于与分子云相关的环境中或包含恒星和脉冲星风星云的环境中,而X射线暗SNR位于低密度星际环境中。(3)大(尺寸$>$ 30 pc)SNR显示出$L_X$随尺寸衰减的趋势,尽管分散度很大。观察到的$L_X$和尺寸之间的关系可以帮助约束SNR演变的模型。
2018-08-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
An X-ray Proper Motion Study of the LMC SNR 0509-67.5
我们提出了第三个时代的钱德拉观测Ia型大麦云超新星遗迹(SNR)0509-67.5。随着2020年的这些新观测,膨胀的自行测量基线已经增长到20年(从2000年最早的钱德拉观测开始)。我们在这里报告这些新的膨胀测量的结果。附近亮点源的缺乏使得绝对图像对准困难。然而,我们能够测量沿着几个投影方向的残余物的直径的平均膨胀。我们发现,残留物是扩大的平均速度为6120(4900 - 7360)公里秒$^{-1}$。这一高的激波速度与先前的研究结果一致,也与0509-67.5正在向密度非常低的周围介质膨胀的推断一致。在LMC的距离上,这个速度对应于600年的未减速年龄,实际年龄稍小。
2022-10-05 astro-ph.HE
Spatial Distribution of Mg-Rich Ejecta in LMC Supernova Remnant N49B
大麦云星云中的超新星遗迹(SNR)N49 B是一个特殊的核塌缩SNR的例子,它显示了富含金属的冲击喷出物只富含Mg,而没有证据表明O和Ne类似的过量。基于档案钱德拉数据,我们提出了我们广泛的空间分辨光谱分析N49 B的结果。我们发现,镁丰富的喷出物气体延伸从中央地区的SNR的东南最外边界的SNR。这种拉长的功能显示了镁的过剩类似的SNR中心的主要喷出物区域,其电子温度似乎高于中央的主要喷出物气体。我们估计,在这个东南细长喷出物功能的镁质量是总镁喷出物质量的10%。我们估计的富镁喷出物总质量的下限为>0.1 M_sun,证实了先前提出的祖星的大质量(M > ~25 M_sun)。我们招待的SNR扩展到一个不均匀的介质和一个充满活力的喷流驱动的超新星的情况下,试图解释这些结果。然而,与目前的结果,延长富镁喷出物的起源和镁只有丰富的性质,在这个SNR的整体富金属喷出物仍然难以捉摸。
2016-12-06 astro-ph.HE
LMC N132D: a mature supernova remnant with a youthful gamma-ray spectrum
超新星遗迹LMC N132 D是一个非常明亮的伽马射线发射体,其$\sim$为50 kpc,年龄为$\sim$ 2500年。它属于富氧信噪比的小类,包括仙后座A(Cas A)和船尾座A。N132D正在与附近的分子云相互作用。通过使用高能立体系统(H.E.S.S.)增加102小时的新观测,与先前公布的曝光时间为150小时的数据相比,我们在甚高能量(VHE)域中实现了在5.7 $σ$水平的N132 D的显著检测。伽马射线谱与10 TeV以上的单一幂律兼容。我们设定了一个下限的指数截止能量在8 TeV与95%CL。多波长的研究支持强子起源的VHE伽马射线发射表明亚PeV宇宙射线质子的存在。N132D的探测是值得注意的,因为TeV的光度比Cas A高出一个数量级以上。它的光度与RX J1713.7 - 3946或HESS J1640 - 465相当,甚至超过它们。此外,N132D的VHE谱中的扩展幂律尾是令人惊讶的,因为在其340岁的兄弟姐妹仙后座A的谱中,指数截止值为3.5 TeV,并且缺乏与船尾座A相关的费米-LAT 2FHL源(E> 50 GeV)的TeV发射。我们讨论了一个物理方案,导致增强TeV的发射通过N132D和近分子云之间的相互作用。
2021-07-22 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from young supernova remnants: hadronic or leptonic?
关于年轻超新星遗迹的伽马射线发射的性质的争论仍然是开放的。将这种辐射归因于强子过程而不是轻子过程,将为质子和原子核的加速提供证据,这一事实将符合非常流行的(但未被证实的)范式,即超新星遗迹是银河系宇宙射线的来源。在这里,我们讨论这个问题,特别关注研究得最好的伽马射线明亮的超新星遗迹:RX~J1713.7-3946。
2015-02-02 astro-ph.HE
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合,可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较,可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性,因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明,SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸,SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
Modeling supernova remnants: effects of diffusive cosmic-ray acceleration on the evolution, application to observations
我们提出了超新星遗迹演化的数值模型,使用新版本的流体动力学代码SUPREMNA。我们在程序中加入了宇宙线扩散方程,采用双流体近似。我们研究了不同宇宙线加速效率和扩散系数的模拟超新星遗迹的动力学。我们比较的数值模型与观测数据的第谷和SN 1006超新星遗迹。我们发现模型再现了观测到的爆炸波,接触不连续性和反向冲击波的两个遗迹的位置,从而使我们能够估计宇宙射线粒子的贡献到总压力和宇宙射线的能量损失在这些超新星遗迹。我们推导出在第谷超新星遗迹中由于宇宙射线逃逸而损失的能量约占动能通量的10-20%,在SN 1006中约占20-50%。
2011-05-30 astro-ph.HE
Progenitors of Recombining Supernova Remnants
通常的超新星遗迹要么有电离等离子体,要么有处于碰撞电离平衡的等离子体,即,电离温度低于或等于电子温度。然而,重组超新星遗迹的存在,即,超新星遗迹的电离温度高于电子温度,最近得到证实。一个建议的方法是在超新星爆炸时有一个致密的星周介质,以使超新星遗迹中的等离子体重新组合。如果星周介质足够致密,在超新星遗迹演化的早期阶段就可以建立碰撞电离平衡,激波离开致密星周介质后发生绝热冷却,使电子温度低于电离温度。我们研究了几个超新星祖先周围的星周介质,并显示哪些超新星祖先可以有一个星周介质,这是足够密集的,以建立碰撞电离平衡后不久爆炸。我们发现,红超巨星(特别是大质量红超巨星)周围的星周介质和密度足以形成IIn型超新星的星周介质在爆炸后不久就能建立碰撞电离平衡,并能演化为重组超新星遗迹。沃尔夫-拉叶星和白矮星有可能重组超新星遗迹,但预计比例非常小。由于红超巨星爆炸的发生率远高于IIn型超新星,因此重组超新星遗迹的主要祖先可能是红超巨星。
2012-03-26 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Supernova Remnants
我们回顾了关于超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的主要观测和理论事实,讨论了赞成和反对宇宙射线和超新星遗迹之间联系的论点,即所谓的银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例。讨论了扩散激波加速机制模型的最新进展,重点讨论了磁场放大、比氢重的原子核加速、星周环境中中性粒子的存在等因素的作用。本文还讨论了在费米-LAT望远镜和切伦科夫望远镜时代超新星-宇宙线联系的状况。
2010-12-22 astro-ph.HE
Supernova remnants: the X-ray perspective
超新星遗迹是美丽的天文物体,也具有很高的科学兴趣,因为它们提供了超新星爆炸机制的见解,因为它们可能是银河系宇宙射线的来源。X射线观测是研究超新星遗迹的重要手段,特别是近20年来X射线成像光谱学的发展,极大地提高了人们对超新星遗迹的认识。它使绘制新的核合成产物成为可能,并导致识别出在激波前沿附近发射X射线同步辐射的区域。本文综述了超新星遗迹X射线辐射的所有相关方面,并将其纳入超新星爆炸性质和超新星遗迹的物理和演化的背景中。这篇评论的前半部分有更多的教程风格,并讨论了超新星遗迹物理学和热和非热X射线发射的基础知识。后半部分回顾了最近的进展,讨论的主题有核心坍塌和热核超新星遗迹,SN 1987 A,成熟超新星遗迹,混合形态遗迹,包括最近发现的过电离在其中一些讨论,最后X射线同步辐射及其对粒子加速和磁场的后果。
2012-01-03 astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from Supernova Remnants and Surrounding Molecular Clouds
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。对超新星遗迹和相关分子云的伽马射线观测已经在几个场合被用来测试(到目前为止相当成功)这个流行的假设。尽管如此,宇宙射线起源问题的结论性解决方案仍然缺失,需要进一步的观测和理论努力。本文简要回顾了这些研究的现状。
2016-10-19 astro-ph.HE
Dynamics of millicharged dark matter in supernova remnants
暗物质可能带有少量的电磁荷,只要其荷质比远小于电子或质子的荷质比。这种候选物质,通常被称为毫荷电暗物质(mDM),将形成等离子体,并与星系内的星际介质和电磁场相互作用。一般来说,理解MDM的动力学需要考虑集体等离子体效应。有人提出,mDM可以在超新星遗迹中加速,形成暗宇宙射线群,留下独特的实验特征。在这项工作中,我们研究了一个微物理模型,其中mDM是由超新星遗迹和各向同性的膨胀流体的框架冲击。我们发现,对于$|q_χ/m_χ| \gtrsim 10^{-13} e / {\rm MeV}$,电磁等离子体不稳定性的各向同性长度远小于超新星遗迹的大小。这是形成费米加速的mDM组件的必要但不充分的第一步,并且确定该组件的大小需要进一步研究。我们讨论了超新星遗迹中的MDM相互作用的其他影响。
2020-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
The Supernova -- Supernova Remnant Connection
超新星的前身系统、环境和爆炸动力学的许多方面都很难在银河系外的距离上进行研究,因为它们被观测为未解决的来源。另外,我们银河系和大小麦哲伦星云中的年轻超新星遗迹提供了解析、测量和跟踪恒星喷出物的机会,但已知的少数超新星遗迹表现出广泛不同的性质,反映了它们的母爆发和局部星周和星际环境的多样性。补充超新星和超新星遗迹研究的一种方法是在恒星爆炸的两个独立阶段之间建立强有力的经验联系。本文简要回顾了超新星-超新星遗迹关联研究的最新进展,特别关注通过对“中年”(10-100年)超新星和年轻(< 1000年)超新星遗迹的研究所取得的关联。我们强调了这种方法如何能够独特地为超新星研究的几个关键领域提供信息,包括爆炸混合的起源,高速射流以及喷出物中尘埃的形成。
2017-01-04 astro-ph.HE
Modeling the interaction of thermonuclear supernova remnants with circumstellar structures: The case of Tycho's supernova remnant
完善的Ia型遗迹第谷超新星(SN 1572)揭示了不一致的环境介质密度估计的基础上测量的动力学或X射线发射特性。这种差异可以通过假设超新星遗迹(SNR)冲击波最初通过恒星风气泡移动,但目前正在均匀的星际介质中以相对较低的密度发展来解决。我们调查这种情况下,结合流体动力学模拟的风损失阶段和超新星遗迹的演变与耦合的X射线发射模型,其中包括非平衡电离。对于爆炸模型,我们使用众所周知的W7爆燃模型和延迟爆轰模型,之前已证明该模型与第谷SNR的X射线发射具有良好的拟合。我们的模拟证实,一个均匀的环境密度不能同时再现动力学和X射线发射特性的第谷。相比之下,认为残骸是在一个密集的,但很小的,风泡的模型再现合理以及测量的X射线发射光谱和第谷的SNR的扩展参数。最后,我们讨论了可能的质量损失的情况下,单和双退化模型,可能会形成这样一个小的密集的风泡。
2013-07-30 astro-ph.HE
Supernova 1987A: a Template to Link Supernovae to their Remnants
超新星遗迹的辐射反映了超新星前身和周围环境的性质。然而,残留物的复杂形态阻碍了这两种贡献的解开。在这里,我们的目标是确定SN 1987 A在其残骸的X射线发射上的印记,并限制超新星周围环境的结构。我们进行了高分辨率的流体动力学模拟描述SN 1987 A后不久,核心崩溃和以下的三维膨胀的残余物之间的第1天和15000天后的超新星。我们证明,在前250天的演化过程中再现SN 1987 A的主要观测数据的物理模型也再现了随后膨胀的残骸的X射线发射,从而弥合了超新星和超新星遗迹之间的差距。通过模型计算结果与观测值的比较,我们将爆炸能量限定在$1.2-1.4\times 10^{51}$ ~erg范围内,将包络质量限定在$15-17 M_{\odot}$范围内。我们发现,在早期的时代(<15年)的X射线光变曲线和光谱的形状反映了外部喷出物的结构:我们的模型再现的意见,如果最外层的喷出物有一个爆炸后的径向分布密度近似的指数$α= -8$的幂律。在后期,X射线光变曲线和光谱的形状反映了SN 1987 A周围星云的密度结构。这使我们能够确定多热X射线发射的起源,从残余物与环境相互作用的影响中解开超新星对残余物发射的印记,并限制星云的前超新星结构。
2015-08-10 astro-ph.HE
Dust Cooling in Supernova Remnants in the Large Magellanic Cloud
红外线与X射线(IRX)的通量比追踪了在超新星遗迹(SNRs)等天体物理等离子体中尘埃冷却与气体冷却的相对重要性。我们推导出IRX比率的信噪比在LMC使用斯皮策和钱德拉信噪比调查数据,并比较它们与银河系的信噪比。在样品中的所有SNR的IRX比率被发现是适度大于统一,表明尘埃颗粒是一个更有效的冷却剂比气体,虽然气体冷却可能是不可忽略的。LMC SNR的IRX比率系统地低于银河SNR。由于尘埃冷却和气体冷却都属于星际介质的性质,LMC SNR的较低IRX比可能反映了LMC的特性,而较低的尘埃-气体比(银河值的四分之一)可能是最重要的因素。所观察到的IRX比与理论预测,产生IRX比一个数量级更大。这种差异可能源于残留物中的尘埃缺乏,这是由于震前介质中的尘埃丰度相对于正则丰度的局部变化或震后介质中的尘埃破坏造成的。热气体的非平衡电离冷却,特别是对于年轻的SNR,也可能导致差异。最后,我们讨论了在低金属丰度星系的SNRs的主导冷却机制的影响。
2015-06-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Failed Supernova Remnants
在一颗失败的超新星中,由于在质子中子星阶段的中微子发射削弱了核心的引力,可能会发生祖星外壳的部分喷射。我们考虑发射时,这种喷出物扫了拱星物质,类似于超新星遗迹(SNRs)。我们专注于蓝超巨星的失败爆炸,并发现发射可以在软X射线中明亮。由于它的软发射,我们发现,在大麦云(LMC)的源比在银河系盘更有希望检测。与典型SNR相比,这些残留物的特征在于小($\lesssim 10$ pc)和慢(100 s的${\rm km\ s^{-1}}$)。虽然可探测到的源的预期数量很小(eROSITA 4年全天空调查最多只有几个),但针对大麦哲伦星云进行更深入调查的前景更好。对这些失效SNRs的探测将实现对黑洞形成过程中物质抛射的观测研究。
2021-04-22 astro-ph.HE
Supernova Remnant Shock - Molecular Cloud Interactions: Masers as tracers of hadronic particle acceleration
我们回顾了通过冲击波激发的氢氧脉泽发现的与分子云有强相互作用的星系超新星遗迹。这些遗迹优先发现在已知的GeV和TeV的超新星遗迹检测。有人认为,脉泽跟踪强子粒子加速的网站。我们讨论了什么是已知的物理条件,这些冲击区,我们介绍了一个潜在的新的脉泽示踪剂,用于确定宇宙线加速的网站。这篇评论包括一个相当完整的参考书目,为研究人员新的主题冲击激发脉泽和超新星遗迹。
2011-08-27 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy gamma-ray domain: the role of the Cherenkov telescope array
超新星遗迹通常被认为是银河系宇宙射线最可能的来源。这一观点得到了越来越多的证据的支持,这些证据表明,在超新星遗迹冲击中发生了粒子加速。在TeV范围内的观测特别有助于增加对机制的理解,但超新星遗迹冲击的粒子加速的许多方面仍然存在争议。切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个物体进行单独研究之外,将这些物体作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数,并增加我们对所涉及机制的理解。
2018-03-16 astro-ph.HE
Can supernova remnants accelerate protons up to PeV energies?
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的来源。在这个框架内,扩散冲击加速必须在这些物体中运行,并将质子一路加速到PeV能量。为此,需要在冲击处显著放大磁场。本文的目的是研究超新星遗迹加速PeV质子的能力。我们提出了分析估计的最大能量加速质子在超新星遗迹冲击场放大的各种假设。我们表明,加速到PeV的能量是有问题的,在所有的情况下考虑。这意味着,要么是一种不同的(更有效的)场放大机制在超新星遗迹激波中起作用,要么是PeV能量范围内的银河系宇宙射线源应该在其他地方寻找。
2016-10-24 astro-ph.HE
Numerical Code for Fitting Radial Emission Profile of a Shell Supernova Remnant
在壳层超新星遗迹的两个简单模型的情况下,从理论上导出了表面亮度分布和通量密度的表达式。这些模型是:一个均匀的光学薄发射壳恒定发射率和一个同步辐射源与径向磁场壳。交互式数据语言(IDL)的代码拟合理论推导出的发射轮廓假设这两个模型的平均配置文件的壳超新星遗迹从无线电观测已被写入。
2012-01-04 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnant/molecular cloud associations
对超新星遗迹中的分子云进行γ射线观测被认为是解决宇宙射线起源问题的最有希望的途径之一。在这里,我们简要回顾了该领域的地位,特别强调的理论和现象学方面的问题。
2015-04-22 astro-ph.HE
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测,但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定,并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外,从超新星遗迹逃逸后,宇宙射线与周围的气体相互作用,在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测,以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测,现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架,因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献,但最高能量除外。
2018-07-25 astro-ph.HE
A catalogue of 294 Galactic supernova remnants
本文提供了一个包含294个银河系超新星遗迹(SNRs)的修订目录,以及一些简单的统计数据。该目录比上一版本(2009年)多了20个条目,增加了21个新的残留物,并删除了一个物体,因为它已被确定为HII区域。
2014-09-02 astro-ph.HE
A supernova remnant associated with a nascent black hole low-mass X-ray binary
当大质量恒星的核心坍缩成黑洞时,释放出的能量往往会引发爆炸,从而产生超新星遗迹。黑洞具有有限的可观测窗口,因此很少被发现与超新星遗迹有关。分析多信使数据,我们表明,MAXI J1535-571是恒星爆炸产生的黑洞,产生了超新星遗迹G323.7-1.0,使其成为第一个案例之间的关联黑洞低质量X射线二进制和超新星遗迹。考虑到这种联系,我们可以从我们的模型中推断出,祖先系统是一个近距离双星,其主星的初始质量约为。23-35个太阳质量,伴星质量小10倍。
2020-10-29 astro-ph.HE
Progenitor's signatures in Type Ia supernova remnants
Ia型超新星的遗迹可以提供有关其祖先历史的重要线索。我们讨论了两个观察到的超新星遗迹(SNR),据信它们是由Ia型超新星造成的,并使用各种工具来阐明可能的祖先历史。我们发现开普勒的信噪比与一个由白矮星和AGB星组成的共生双星祖先是一致的。我们的水力模拟可以重现所观察到的运动学和形态学特性。对于第谷的残骸,我们使用的X射线光谱和运动学的特点,表明喷出物可能与致密的拱星气体相互作用。
2011-11-03 astro-ph.HE
Theoretical $Σ$-$D$ Relations for Shell-Type Galactic Supernova Remnants
超新星遗迹的射电表面亮度($Σ$)与直径($D$)之间的关系在天文学中具有重要意义。本文在Duric \& Seaquist(1986)绝热相工作的基础上,对壳型超新星遗迹辐射相进行了细致的研究,得到了1GHz下壳型超新星遗迹辐射相的理论$Σ$ - $D$关系.利用这些理论上的$Σ$ - $D$关系,我们还从观测数据中粗略地确定了一些超新星遗迹的位相。
2019-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Towards an explanation for the 30 Dor (LMC) Honeycomb nebula - the impact of recent observations and spectral analysis
独特的蜂巢星云,很可能是一个奇特的超新星遗迹,位于大麦云星云剑鱼座30内。由于它与SN 1987 A的距离很近,因此人们在许多波长下都偶然地和有意地观测到了它。在这里,禁行比的光谱分析进行比较,以蜂窝状高速气体与超新星遗迹在银河系和大麦哲伦星云,与银河沃尔夫-拉叶星云和光学线发射的SS 433微类星体和W50超新星遗迹系统的相互作用区。蜂窝的图像和光谱的经验空间运动学模型表明,它引人注目的外观很可能是由于一个偶然的视角。蜂窝状星云在软X射线辐射中的范围更广,实际上可能是一个巨大的LMC壳边缘的一小部分,这是在短波长领域首次发现的。这也表明,以前未被注意到的光发射区域实际上可能是围绕这个巨大外壳边缘的蜂巢的延伸。在一个巨大的壳层边缘的次级超新星爆炸被认为是蜂巢星云的形成原因。蜂窝星云的微类星体起源,而不是一个简单的超新星起源也进行了评估。
2010-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supernova Remnants as Clues to Their Progenitors
超新星塑造了星际介质,化学上丰富了它们的宿主星系,并产生了强大的星际冲击,推动了未来几代恒星的形成。超新星事件产生的冲击波就像一台时间机器,探测到了前身系统的质量损失历史,可以追溯到爆炸前的$\sim$ 10 000年,而超新星遗迹则探测到了恒星演化的更早阶段,与前身系统更早演化过程中排出的物质相互作用。在本章中,我们将回顾超新星遗迹的观测如何使我们能够推断出祖先系统的基本性质。我们将提供详细的例子,说明残骸的整体特征,如化学成分和动力学,如何使我们能够推断祖先进化的性质。在本章的后半部分,我们将展示如何将这种练习从单个物体扩展到SNR作为物体的类别,以及如何在核心坍缩和热核超新星遗迹的动力学和光谱特征中存在明显的分叉。在本章结束时,我们将讨论大质量恒星建模的最新进展,以及超新星及其残余物的可观测性质的含义。
2017-02-10 astro-ph.HE
Observational signatures of particle acceleration in supernova remnants
我们评估了超新星遗迹作为银河系宇宙射线源的现状。我们总结了超新星遗迹的观测,涵盖了整个电磁波谱,并描述了这些观测告诉我们的高马赫数冲击波阵面的加速过程。我们讨论了超新星遗迹中的激波被宇宙射线修正,宇宙射线谱的形状和最大能量,以及超新星遗迹中和周围的宇宙射线的总能量收支。此外,我们还讨论了超新星遗迹作为银河系宇宙射线的主要来源以及替代来源的问题。
2012-06-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
XMMU J050722.1-684758: Discovery of a new Be X-ray binary pulsar likely associated with the supernova remnant MCSNR J0507-6847
利用XMM-Newton X射线观测发现了一颗新的高质量X射线脉冲双星XMMU J050722.1-684758,它可能与大麦云中的超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847有关。从Be X射线双星XMMU J050722.1-684758中发现了周期为570 s的脉冲,证实了它是一颗HMXB脉冲星。HMXB位于超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847的几何中心附近(距离中心0.9弧分),支持XRB-SNR关联。超新星遗迹的估计年龄为43-63 kyr,这表明是一个中年到老年的超新星遗迹。超新星遗迹的大直径加上光学和无线电方面缺乏独特的壳对应物,表明SNR正在扩展到超级气泡N103的致密环境中。中子星的估计磁场强度是$B\gtrsim10^{14}$ G,假设自旋平衡条件,这是预期从估计的年龄的母残骸,并假设测量的质量吸积率始终保持不变。
2021-03-05 astro-ph.HE
On the search for Galactic supernova remnant PeVatrons with current TeV instruments
关于银河系宇宙射线起源的超新星遗迹假说已经通过了几次测试,但是超新星遗迹pevatron的确定仍然是缺失的,被认为是证明该假说的决定性步骤。虽然人们对在多TeV范围内工作的下一代仪器寄予了很大的希望,但目前在TeV范围内工作的伽马射线仪器有可能查明这些物体,或者很可能为下一代仪器确定一些有希望的目标。从假设超新星遗迹确实是银河系宇宙射线的来源,因此必须是pevatron的一部分,他们的生命周期,我们调查的能力,目前的仪器来检测这样的对象,或确定最有希望的候选人。
2018-03-26 astro-ph.HE
Swift/BAT detection of hard X-rays from Tycho's Supernova Remnant: Evidence for Titanium-44
我们报告斯威夫特/BAT调查观测第谷的超新星遗迹,在104个月内执行的任务的发射。在低于50 keV时检测到具有高显著性(>10 sigma)的残余物。我们检测到显着的硬X射线发射在60-85千电子伏波段,以上的连续水平预测一个简单的同步加速器模型。观测到的过剩的位置与放射性钛-44的线发射一致,到目前为止只报道了II型超新星爆炸。我们讨论的背景下,银河系的超新星率,和Ia型超新星的核合成这些结果的影响。
2014-11-04 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of the Young SuperNova Remnant Tycho
经过近三年的巡天数据采集,\emph{Fermi} -LAT探测到了朝向第谷超新星遗迹(SNR)的$γ$射线发射。第谷超新星是银河系中最年轻的遗迹之一,起源于公元1572年的Ia型超新星。从400 MeV到100 GeV的$γ$射线积分通量为(3.5 $\pm1.1_{stat}\pm0.7_{syst}$)$\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,光子指数为2.3 $\pm0.2_{stat}\pm0.1_{syst}$ .
2011-08-04 astro-ph.HE
Efficiencies of Magnetic-Field Amplification and Electron Acceleration in Young Supernova Remnants: Global Averages and Kepler's Supernova Remnant
在强烈的天体物理冲击波中,粒子加速到超热能是一种普遍的现象,通常用扩散冲击加速来解释。这样的冲击也可以放大上游的磁场,远远超过简单的压缩。所涉及的复杂等离子体物理过程通常通过假设冲击将其能量的一部分$ε_e$投入快速粒子,另一部分$ε_B$投入磁场来参数化。超新星、超新星遗迹和伽玛射线爆发等地的冲击波模型通常假设这些分数的典型值,假定它们在时间上保持不变。然而,很少有足够的属性的源是独立的约束,ε的值可以直接推断。超新星遗迹(SNRs)可以提供这种情况。在这里,我们总结的结果,从全球拟合的空间积分发射在六个年轻的信噪比,发现$10^{-4} \le ε_e \le 0.05$和$0.001 \le ε_B \le 0.1$。这些巨大的变化可能归因于这些SNRs的不同年龄和环境,因此我们对开普勒超新星的一个遗迹进行了详细的分析。这两个ε可以在激波周围的七个不同位置确定,我们发现这两个ε的范围甚至更大,它们的比值也更大(因此与激波能量本身无关)。我们的结论是,未知因素对这两个过程的效率有很大的影响。需要探索激波的垂直性、上游中性分数或其他可能性,而假定ε为固定值的计算应被视为临时性的。
2021-06-21 astro-ph.HE
Distances to Two Galactic Supernova Remnants: G32.8-0.1 and G346.6-0.2
利用银河系自转曲线导出的银河系超新星遗迹(SNR)G32.8 $-$ 0.1的近运动学距离为5.5kpc,远运动学距离为8.8kpc。本文通过求解壳型残留物在绝热相和辐射相的方程组,确定了残留物的距离为8.8kpc。对于SNR G346.6 $-$ 0.2,我们确定其距离也是较远的11 kpc,而不是较近的5.5 kpc。
2009-09-02 astro-ph.HE
High energy gamma-ray detection of supernova remnants in the Large Magellanic Cloud
我们提出的聚类搜索结果的伽马射线天空图像的大麦云(LMC)地区的最小生成树(MST)和DBSCAN算法的装置,在能量高于6和10 GeV,使用12年的费米-LAT数据。发现了几个重要的星团,其中大部分与以前已知的伽马射线源有关。我们证实了我们以前对超新星遗迹N 49 B和N 63 A的探测,并发现了与SNRs N 49,N 186 D和N 44相关的新的重要星团。这些来源是LMC中最明亮的X射线残留物之一,对应于与致密HII区域相互作用的核心坍缩超新星,表明高能光子的强子起源是最有可能的过程。
2022-07-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The First VLBI Image of the Young, Oxygen-Rich Supernova Remnant in NGC 4449
我们报告灵敏的1.4 GHz VLBI射电观测异常明亮的超新星遗迹SNR 4449-1在星系NGC 4449,这给了我们第一个很好的解决这个对象的图像。残骸的射电形态由两个近似平行的明亮脊组成,这表明它与许多更古老的银河系超新星残骸的桶形相似,也可能与SN 1987 A相似。残余物的角度范围为65 x 40 mas,相当于(3.7 x 2.3)x 10^{18}(D/3.8 Mpc)cm。我们还提出了一种新的,高信噪比的光谱。通过比较残骸的线性尺寸和从光学线测量的最大速度,以及使用历史图像的限制,我们得出结论,超新星爆炸发生在1905年至1961年之间,可能在1940年左右。因此,残留物的年龄可能约为70岁。我们发现SNR 4449-1的冲击波可能仍然与星周介质而不是星际介质相互作用。
2010-07-22 astro-ph.HE
An explanation for the peculiar periphery of supernova remnant G309.2-0.6
超新星遗迹(SNR)G309.2-0.6有一个特殊的射电形态,在西南和东北方向有两个明亮的耳朵,尽管耳朵外面的主壳大致是圆形的。基于早期的建议,超新星喷出物有一个额外的能量喷流分量,解决了使用三维流体动力学(HD)模拟的遗迹的动力学演化,以调查周边的遗迹的形成。假设喷出物的动能为$10^{51}$ \,erg,质量为$3~\mathrm{M}_{\odot}$,在均匀的环境介质中演化时间为$\sim 4000$ \,yr,喷流分量具有圆柱对称性,半开角为$10^\circ$,结果表明,喷流中包含的能量约为整个喷出物的动能的$10-15\%$,以再现检测到的轮廓。这项研究支持残骸起源于喷流驱动的核心坍缩超新星。
2018-07-28 astro-ph.HE
The Impact of Progenitor Mass Loss on the Dynamical and Spectral Evolution of Supernova Remnants
现在有大量的证据表明,一些核心坍缩超新星的祖先在爆炸前经历了增强或极端的质量损失。这种质量损失的印记可以在核心坍缩后数天到数年的时间尺度上在膨胀的冲击波的光谱和动力学中观察到,并且在超新星演化到残余阶段之后,光谱和动力学演化的影响可能会持续很长时间。在本文中,我们提出了第一次,在很大程度上自洽的端到端的模拟大质量恒星的演化,从主序前,通过核心崩溃,并进入残余阶段。我们提出了三个模型,比较和对比祖质量损失的历史如何影响的动力学和光谱演化的超新星和超新星遗迹。我们研究了一个模型,其中只包括稳定的质量损失,一个模型与增强的质量损失超过一段时间的$\sim$ 5000年前核心崩溃,和一个模型与极端的质量损失超过一段时间的$\sim$ 500年前核心崩溃。这些模型并不是为了解决任何特定的超新星或超新星遗迹,而是为了强调祖先进化在超新星和超新星遗迹的可观测质量中所起的重要作用。通过比较这三种不同的祖先演化方案,我们发现,在后期阶段(在核心碳燃烧期间和之后)的质量损失可以有一个深刻的影响的动力学和光谱演化的超新星遗迹几个世纪后的核心崩溃。
2017-08-16 astro-ph.HE
Implications of supernova remnant origin model of galactic cosmic rays on Gamma rays from young supernova remnants
人们普遍认为银河系宇宙射线起源于超新星遗迹(SNRs),在超新星爆炸波的扩散激波加速过程中,宇宙射线被超新星遗迹加速。在最近的理论发展的扩散冲击加速理论在信噪比,质子预计将加速在信噪比至少高达膝盖的能量。如果信噪比是真正的宇宙射线发生器,它不仅能加速质子,而且能加速比例合适的重核,重核的最大能量应该是质子的原子质量(Z)倍。在这项工作中,我们调查的影响,在信噪比的高能伽马射线产生的宇宙射线与周围物质的强子相互作用的重核加速。我们的研究结果表明,能量转换效率几乎是两倍的混合宇宙射线成分,而不是纯质子来解释观察,其次,如果宇宙射线粒子可以达到Z倍的膝盖能量,而不是200 TeV的能量,如前所述的非放大磁场的伽马射线通量将显着更高的几十TeV以上。这两种最大能量范式将在未来的伽马射线实验中得到区分,如切伦科夫望远镜阵列(CTA)。
2017-06-07 astro-ph.HE
Revisiting the evolution of nonradiative supernova remnants: A hydrodynamical-informed parameterization of the shock positions
了解超新星遗迹壳层随时间的演化是至关重要的。这样的理解对于建立可靠的超新星遗迹壳与它可能包含的任何脉冲星风星云相互作用的动力学模型至关重要。在这里,我们进行了大量的研究参数空间的一维球对称演化的超新星遗迹,伴随着它的分析分析。假设,像往常一样,一个喷出物的密度分布与幂律的核心和信封,和一个统一的环境介质,我们提供了一套高精度的近似超新星遗迹的主要结构特征的演变,如反向和正向冲击和接触不连续性。我们将我们的结果与以前采用的近似值进行比较,表明现有的简化处方很容易导致较大的误差。特别是,在脉冲星风星云建模的背景下,需要对超新星遗迹反向激波进行准确的描述。我们还深入研究了自相似的解决方案的初始阶段的演变,当反向冲击传播通过信封的喷出物。由于这些自相似解是精确的,但不是完全解析的,我们在这里也提供了高精度的近似。
2021-09-08 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnants in the Galaxy
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。虽然这个猜想非常流行和强大,但仍然需要一个结论性的证明。对这一观点最有力的支持可能是在伽马射线中观察到超新星遗迹的事实,这确实是被认为是在激波处加速的宇宙射线与周围气体之间强子相互作用的结果。然而,在大多数情况下,轻子过程也可以解释观测到的伽马射线发射。这意味着伽马射线的探测并不一定意味着超新星遗迹加速了宇宙射线质子。为了克服这种简并性,人们研究了单个超新星遗迹的多波长辐射(从射电到伽马射线),在少数情况下,伽马射线辐射可以归因于两种过程之一(强子或轻子)。在这里,我们采取了不同的方法,而不是一个个案的研究,我们的目标是人口的研究,我们计算的超新星遗迹,预计将被视为在TeV伽马射线以上的给定通量的假设下,这些对象确实是宇宙射线的来源。这里发现的预测与当前的观测结果吻合良好,从而为银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例提供了一种新的一致性检查。此外,还暗示了超新星遗迹中产生的粒子谱比E^-2陡得多。最后,我们预计H.E.S.S.在银道面的调查中,应该表现出以强子过程(即中性π衰变)为主的伽马射线发射。轻子辐射在强子辐射中占主导地位的残留物的比例取决于物理参数的假设值,可以高达大约一半。
2013-02-08 astro-ph.HE
DEM L241, a Supernova Remnant containing a High-Mass X-ray Binary
钱德拉天文台对大麦云云超新星遗迹DEM L241的观测揭示了一个内部未分辨的源,它可能是一个吸积动力双星。光学对应物是一颗O 5 III(f)型恒星,使其成为轨道周期可能为数十天的高质量X射线联星(HMXB)。从残余物内部的发射是热的,并且光谱信息用于导出热物质的密度和质量。残余物的伸长是不寻常的,并讨论了可能的原因。这颗前身恒星的质量可能大于25个太阳质量
2012-08-07 astro-ph.HE
The supernova remnant CTB 37B and its associated magnetar CXOU J171405.7-381031: evidence for a magnetar-driven remnant
在这封信中,我们讨论了候选磁星CX171405.7 -381031与超新星遗迹CTB 37 B的关联。最近检测到的对象的周期导数允许一个年轻的特征年龄的估计只有$\sim 1000 yr$。该值太小以至于甚至与残余$\geq 10 pc$的最小半径(对应于$10.2 \pm 3.5 kpc$的估计距离的{ \it下限}的值)不兼容,除非真实距离碰巧甚至小于下限。我们认为,一个一致的情况下,残留的起源,其中后者是由一个年轻的磁星注入的能量供电,确实是更准确地解释年轻的年龄,并指出其非标准(即磁星驱动)的性质。
2011-04-14 astro-ph.HE
Parameterizing the Supernova Engine and its Effects on Remnants and Basic Yields
核心坍缩超新星科学现在正进入一个引擎模型开始进行定性和定量预测的时代。虽然支持核心坍缩超新星的对流引擎的证据不断增加,但很难对这种引擎进行定量限制。一些研究对对流引擎的残留物分布做出了具体的预测,但结果在不同的群体之间存在差异。在这里,我们对超新星引擎使用了广泛的参数化,以了解不同研究之间的差异。有了这个更广泛的模型集,我们将误差线放在爆炸发动机的不确定性的残余质量和基本产量上。我们发现,即使只有3个祖先和一个狭窄的爆炸能量范围,我们可以产生广泛的残余质量和核合成产额。
2017-12-09 astro-ph.HE