Hydrodynamic modelling of ejecta shrapnel in the Vela supernova remnant
许多超新星遗迹(SNRs)的特征是一个棘手的喷出物结构。船帆座SNR是残骸的一个很好的例子,其中分离的喷射物团块像发射X射线的子弹一样可见,已经被非常详细地观察和研究过。我们的目标是模拟船帆座SNR的喷出物弹片的演变,调查其初始参数(位置和密度)的作用,并解决热传导和辐射损失的影响。我们进行了一组2-D流体动力学模拟描述的喷出物配置文件中的密度不均匀性的演变。我们探索了不同的初始设置。我们发现,弹片的最终位置是非常敏感的初始位置在喷出物中,而对初始密度对比度的依赖性较弱。我们的模型还表明,适度过密的结可以重现船帆座SNR中观察到的分离功能。有效的热传导通过确定喷出物结与周围介质的有效混合并在团块中形成特征性细长形态来产生可检测的效果。
2013-01-14 astro-ph.HE
Asymmetry in The Observed Metal-Rich Ejecta of Galactic Type Ia Supernova Remnant G299.2-2.9
我们对银河系Ia型超新星遗迹G299.2-2.9进行了深度钱德拉观测。在这里,我们报告的初步结果,从我们的成像和光谱分析。观测到的中央喷出物的丰度比与延迟爆轰Ia型超新星模型预测的结果吻合得很好。我们揭示了G299.2-2.9中富含金属的喷出物的不均匀空间和光谱结构。中央喷出物的Fe/Si丰度比北部高于南部。喷出物物质的延伸延伸到遗迹的西部最外边界。在这个向西延伸的区域中,Si和Fe的丰度比与中央星云南部相似。这些富含金属的喷出物物质的结构性分布表明,这颗Ia型超新星可能经历了一次显著的不对称爆炸和/或已经膨胀成一种结构性介质。
2014-08-11 astro-ph.HE
Properties of Neutrino-driven Ejecta from the Remnant of Binary Neutron Star Merger : Purely Radiation Hydrodynamics Case
本文采用广义相对论、长期、轴对称的中微子辐射流体力学方法,对由大质量中子星及其周围的圆环组成的中子星合并后的残余物进行了模拟,并以中子星合并的三维数值相对论模拟结果作为初始条件。我们研究中微子驱动的喷出物的性质。由于对湮灭加热,中微子驱动的喷出物的动力学显着修改。喷出物的动能约为没有对湮灭加热时的两倍。这表明,对湮灭加热在合并残留物的演变中起着重要的作用。驱动伽马射线暴所需的相对论性外流没有被观测到,因为由于大质量中子星的中微子驱动的喷出物引起的重子负载,旋转轴周围的比加热率不够高。我们讨论了相对论流出物的发射条件和喷出物中的核合成。
2017-07-17 astro-ph.HE
A Chandra X-ray Survey of Ejecta in the Cassiopeia A Supernova Remnant
我们提出了一个调查的X射线发射的喷出物在仙后座A超新星遗迹的基础上,广泛的分析超过6000个光谱区域提取的2.5-10”的角标度使用钱德拉1 Ms观测。我们解释这些结果的背景下,流体动力学模型的残留物的演变。拟合的温度和电离年龄的分布,以及隐含的质量坐标,是高度峰值,并建议喷出物受到多次二次冲击后,反向冲击与喷出物的不均匀性相互作用。基于拟合的发射测量和元素丰度,以及发射体积的估计,我们推导出发射X射线的喷出物的质量,并显示了各种元素的质量分布在残余物上。在X射线中可见的总冲击Fe质量的上限似乎约为0.13 M_sun,这几乎占了Fe喷出物中预期的所有质量。我们发现两个人口的Fe喷出物,与正常的Si燃烧,并可能与α丰富的冻结,质量比约为2:1。基本上所有观察到的Fe(两种成分)都位于SNR的中心区域之外,可能是在爆炸过程中由流体动力学不稳定性喷出的。我们讨论这一点,以及它对中子星反冲的影响。
2011-11-30 astro-ph.HE
Suzaku Observations of Ejecta-Dominated Galactic Supernova Remnant G346.6-0.2
本文介绍用{ \it朱雀}对银河系超新星遗迹G346.6-0.2的X射线分析结果。首次清晰地探测到Mg、Si、S、Ca和Fe的K壳层发射线。Si和S的强发射线表明G346.6-0.2的X射线发射性质是以喷射为主的。喷射物主导的辐射与非平衡电离热等离子体和非热成分组成的组合模型拟合良好,可以将其视为光子指数为$Γ$ $\sim 0.6$的同步辐射。$N_{\rm H}\sim2.1\times10^{22}$ ${\rm cm^{-2}}$的吸收柱密度是从最佳拟合获得的,这意味着高密度介质,高电子温度的$kT_{\rm e}\sim1.2$ keV,和电离时间尺度的$n_{\rm e}t\sim2.9\times10^{11}$ ${\rm cm^{-3}s}$,表明该残余物可能远离完全电离平衡。喷出物的相对丰度表明,残骸来自Ia型超新星爆炸。
2011-03-15 astro-ph.HE
Discovery of X-Ray-Emitting O-Ne-Mg-Rich Ejecta in the Galactic Supernova Remnant Puppis A
我们报告了在银河系富氧超新星遗迹船尾座A中发现的X射线-发射富O-Ne-Mg的喷出物。我们使用线的比率,以确定一个低电离灯丝运行平行的东北边缘的残留物,需要超太阳的丰度,特别是O,Ne和Mg,我们解释为从O-Ne-Mg丰富的喷出物。测得Ne/O、Mg/O和Fe/O的绝对辐射比分别为~2、~2和<0.3倍太阳值。我们的空间分辨光谱分析从东北边缘到西边缘,否则揭示了太阳下的丰度与那些在星际介质一致。灯丝是符合几个光学发射富O结与高速度。如果它们在物理上是相关的,那么这些丝状物将是喷出物的一个特殊碎片。另一方面,暗条的形态表明,它可能是由东北边缘附近密集的环境云层强烈反射的冲击加热的喷出物。
2010-04-23 astro-ph.HE
X-ray Spectroscopy of Ejecta and Compact Objects in Supernova Remnants
本论文致力于超新星遗迹(SNRs)的X射线观测分析,利用X射线光谱学提供的诊断潜力,并与多维流体动力学(HD)和磁流体动力学(MHD)模型的X射线观测值的合成相补充。我处理三个开放的问题:寻找光谱特征,以便通过X射线光谱正确恢复SN爆炸中喷出的恒星碎片的丰度和质量值;研究混合形态SNR IC 443中的各向异性和过电离等离子体的起源;寻找SN 1987 A中难以捉摸的致密天体。
2021-03-31 astro-ph.HE
Remnant-wide mapping of heterogeneous presupernova burning histories in the O-rich ejecta of Cassiopeia A
Meiji University(明治大学);Kyoto University(京都大学)
利用钱德拉X射线观测和主成分分析,发现仙后座A富氧抛射物成分空间异质,反映前身星晚期壳层燃烧混合的不对称性,且部分结构在爆炸后幸存。
2026-10-08 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
Ejecta detection in the middle-aged Galactic supernova remnant G296.1-0.5 observed with Suzaku
本文报道了利用朱雀星上的X射线成像光谱仪对银河系中龄超新星遗迹G296.1-0.5中的喷出物进行探测的结果。三个瓣,北,东南和西南和瓣间区域的光谱,包括软(0.3-2.0 keV)的非平衡电离等离子体的起源。在北部、东南部和叶间地区,热辐射可用单分量模型表示,在西南部地区可用双分量非平衡电离(VNEI)模型表示。研究区的光谱有N、O、Ne、Mg和Si元素谱线。在这项工作中首次显示了从这个残基的硅发射。得到的Ne,Mg和Si元素的丰度增强显示在所有区域的喷出物的贡献。假设该残骸为Sedov相,在d=3 kpc的距离下,我们得到了环境密度n 0 ~ 0.45cm-3,年龄t ~ 2.8 × 104 yr,激波速度Vs ~ 320 km/s,激波温度Ts ~ 1.2 × 106 K,上扫质量Msw ~ 340 M。
2011-09-19 astro-ph.HE
Dynamical Evolution and Radiative Processes of Supernova Remnants
我概述了超新星壳残余物(SNRs)的动力学演化,从超新星喷出物与星周物质(CSM)的初始相互作用到残余物最终溶解成星际介质(ISM)。超新星的喷出物会驱动冲击波穿过来自原始系统的任何CSM;当物质被扫起时,喷出物中会形成反向冲击波,重新加热它们。这种喷射驱动的阶段持续到十次或更多次的喷射质量被扫起,并且残余物接近Sedov或自相似演化阶段。到目前为止的演变是近似绝热。最终,随着冲击波的减速,残余物的年龄接近冲击波后气体的冷却时间,冲击波变得具有辐射性和高度压缩性。最后,激波速度降到低于当地ISM声速,残余物消散。然后,我回顾了残余辐射的各种过程。在早期,在绝热阶段,热X射线和非热射电,X射线和伽马射线发射占主导地位,而光学发射是微弱的,并局限于几个强的氢线,也许氦。一旦激波是辐射性的,就会产生显著的光学和红外辐射。年轻的残余物深刻的影响,往往各向异性CSM的相互作用,而即使是成熟的残余物仍然可以显示出喷出物的证据。
2017-08-17 astro-ph.HE
The hydrodynamics of the supernova remnant Cas A: The influence of the progenitor evolution on the velocity structure and clumping
对于Cas A SNR,所提出的祖细胞模型存在很大差异。这些差异之一是存在或不存在的沃尔夫-拉叶(WR)阶段的祖星。祖星的质量损失历史强烈影响超新星遗迹(SNR)的形状。在本文中,我们调查的祖先星的Cas A是否有一个WR阶段或没有,以及它可能已经持续了多久。我们进行了二维多物种流体动力学模拟的CSM周围的祖星的几个WR的生命时间,每个其次是相互作用的超新星喷出物与CSM。然后,我们研究了WR相长度的影响,并将模拟结果与Cas A的观测结果进行了比较。对于具有不同WR寿命的模型,CSM结构的差异对所得SNR具有强烈影响。随着WR寿命的增加,SNR的反向冲击速度减小,并且在冲击材料中观察到的速度范围增加。此外,如果发生WR相位,则WR壳的反射器将在所得SNR中可见。将我们的结果与观测结果进行比较表明,Cas A的祖星没有WR相位。我们还发现,在Cas A中的准静态絮状物(QSF)是不一致的,从WR壳,已被冲击和加速与SN喷出物的相互作用的团块。我们还可以得出结论,对于在短的< 15000年WR阶段期间由风塑造的CSM中发生的SN爆炸,WR壳的团块将在SNR内可见。
2009-07-07 astro-ph.HE
Expansion Velocity of Ejecta in Tycho's Supernova Remnant Measured by Doppler Broadened X-ray Line Emission
我们表明,膨胀的喷出物在第谷的超新星遗迹(SNR)是一致的球对称壳,根据朱雀测量的多普勒加宽X射线发射线。所有强K_α线发射都显示出中心比边缘宽,而质心能量在整个残体上是恒定的(Ca除外)。这是由于SNR喷出物在球壳中膨胀而导致多普勒展宽的预期模式。为了确定喷出物的膨胀速度,我们为每个发射线特征应用了一个模型,该模型具有分别代表红移和蓝移气体的两个高斯分量,并直接从拟合的质心能量差推断出这两个分量之间的多普勒速度差。考虑到三维壳层在探测器平面上的投影效应,我们分别导出了Si、S、Ar和Fe的K_α发射和Si的K_β发射的平均球膨胀速度。我们发现Si、S和Ar喷出物的膨胀速度为4700+/-100 km/s,明显高于Fe K_α发射的膨胀速度4000+/-300 km/s,这与Fe在内部喷出物中的偏聚是一致的。结合观测到的喷出物速度和钱德拉的喷出物自行测量,我们得出了到第谷的SNR为4+/-1 kpc的距离。
2010-09-30 astro-ph.HE
Detailed X-Ray Mapping of the Shocked Ejecta and Circumstellar Medium in the Galactic Core-Collapse Supernova Remnant G292.0+1.8
G292.0+1.8(G292)是一颗年轻的($\sim$ 3000年)银河教科书式的核心坍缩超新星遗迹(CCSNR)。它的特点是X射线、喷出物的光学和红外辐射以及星周介质的特征,并包含一颗脉冲星(PSR J 1124 -5916)和脉冲星风星云,这些都是在X射线和无线电中观测到的。以前的研究揭示了一个复杂的,动态演变的,富氧的遗迹,一个巨大恒星爆炸的惊人遗迹。在这里,使用我们的深(530千)$\textit{Chandra}$ ACIS数据,我们提出了高空间分辨率的地图(基于区域网格大小的几个角秒)的冲击CSM和富含金属的喷出物在G292。我们首次对G292中的富铁喷出物进行了$\textit{Chandra}$探测。我们确定的X射线对应的北赤道带,一个组成部分的环状CSM结构确定较早的红外波段。我们显示了详细的空间分布的喷出物富含O,Ne,Mg,Si,S和Fe。我们发现,大部分的Si,S和Fe丰富的X射线发射喷出物位于西北半球的残留物,相反的脉冲星的投影角位移的SNR的中心向东南。这表明脉冲星的反冲可能来自于不对称爆炸过程中的引力和流体动力,而不是各向异性的中微子发射。根据丰度比和我们估计的CSM和喷出物质量,我们将祖先质量限制为13 M $_{\odot}$ $\lesssim$ M $\lesssim$ 30 M $_{\odot}$
2018-12-28 astro-ph.HE
Direct Ejecta Velocity Measurements of Tycho's Supernova Remnant
我们提出了第谷超新星遗迹(SNR)的第一个直接喷出物速度测量。钱德拉的高角分辨率图像揭示了喷出物径向速度的斑块结构,可以分为明显的红移,蓝移和低速喷出物团块或斑点。红移和蓝移斑点的典型速度分别为<~ 7,800 km/s和<~ 5,000 km/s。最高速度的斑点位于中心附近,而低速的斑点出现在边缘附近,这与一般球形膨胀的预期一致。增益校准的速度测量的系统不确定性进行评估,通过进行联合适合的ACIS-I和ACIS-S探测器的个人斑点。我们确定的三维运动学的Si-和Fe-丰富的团块在东南象限,并表明,这些结形成一个独特的,紧凑的,和运动学连接的结构,甚至可能是一个链的结串沿遗迹的边缘。通过检查观察的几何形状,我们得出结论,在东南部地区的结是不太可能负责的高速钙II吸收功能中看到的SN 1572的光回波光谱,起源事件第谷的SNR。
2017-05-04 astro-ph.HE
Fe-rich ejecta in the supernova remnant G352.7-0.1 with Suzaku
在这项工作中,我们提出了一个$\sim$ 201.6 ks的观测G352.7 $-$ 0.1使用的X射线成像光谱仪的{ \it朱雀} X射线天文台。来自残骸的X射线发射由具有可变丰度的非平衡电离的双温度热模型很好地描述,柱密度为$N_{\rm H}$ $\sim$ 3.3 $\times$ 10 $^{22}$ cm $^{-2}$。软组分的特征在于电子温度为$kT_{\rm e}$ $\sim$ 0.6 keV,电离时标为$τ$ $\sim$ 3.4 $\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-3}$ s,以及增强的Si、S、Ar和Ca丰度。硬组分具有$kT_{\rm e}$ $\sim$ 4.3 keV、$τ$ $\sim$ 8.8 $\times$ 10 $^{9}$ cm $^{-3}$ s和增强的Fe丰度。Si,S,Ar,Ca和Fe的元素丰度被发现显着高于太阳值,确认喷出物的存在。我们检测到强烈的铁K壳层发射,并确定其来源是喷出物的第一次。铁喷出物的检测与较低的电离时间尺度有利于Ia型起源为这个残余。
2014-06-13 astro-ph.HE
Searching for the radio remnants of short duration gamma-ray bursts
中子星合并产生大量快速移动的喷出物,并在合并后数年向外扩张。这些喷出物与周围介质的相互作用可能会产生一个弱的各向同性的无线电残余,在相对较近的事件中可以检测到。我们使用短持续时间的伽马射线暴(sGRB)的晚期射电观测来约束这个模型。研究了两个事件样本:选择了可能在局部(<200 Mpc)宇宙中的四个sGRB来限制亚相对论性喷出物的残余非热发射,而宇宙学距离上的17个sGRB用于限制原磁星中央引擎的存在,可能重新激活合并喷出物。我们考虑了GRB~ 170817 A/GW ~ 170817的情况,发现在这种情况下,早期的射电辐射可能被喷流冲击波猝灭。在所有情况下,对于M_ej \lesssim 10^{-2}(5 * 10^{-2})M_sun的喷出物质量范围,我们可以排除能量非常高的合并喷出物E_ej \gtrsim 5 * 10^{52}(10^{53})erg,从而排除作为合并残余物的强大磁星的存在。
2020-10-21 astro-ph.HE
Asymmetric Expansion of the Fe ejecta in Kepler's Supernova Remnant
超新星遗迹的喷出物运动学是理解Ia型超新星爆发机制的重要线索之一。特别是,铁峰元素的运动学不对称性提供了理解发生在爆炸的白矮星(WD)的核心物理过程的关键,虽然它已经很少被理解的观测。在本文中,我们第一次展示了非对称的膨胀结构的视线方向的Fe喷出物在开普勒的SNR揭示的光谱和成像分析使用钱德拉档案数据。我们发现,K $α$线质心能量和线宽是相对较低的($<$ 6.4 keV)和较窄的($\sim$ 80 eV)周围的残留物的中心,这意味着在中心区域的Fe喷出物的大部分是红移。在外部区域,我们识别出明亮的蓝移结构,因为它可能是作为高速致密团块喷射出来的。考虑到Fe电荷态的广泛布居,我们估计每个速度结构的红移速度约为2,000 km/s,蓝移速度约为3,000 km/s。我们还提出了一种可能性,一部分的Fe喷出物的中心附近的致密的星周介质(CSM)的近侧的残余物相互作用。作为Fe喷射物不对称运动的起源,我们提出了三种可能的解释:(1)CSM的不对称分布,(2)伴星在Fe中投下的“阴影”,(3)不对称爆炸。
2018-07-11 astro-ph.HE
The fully developed remnant of a neutrino-driven supernova: Evolution of ejecta structure and asymmetries in SNR Cassiopeia A
节录。我们的目标是探索残骸在多大程度上保持对中微子加热层中由于流体动力学不稳定性(例如,对流翻转和静止吸积激波不稳定性)。我们将中微子驱动的SN爆炸的3D HD模型与残余物形成的3D MHD/HD模拟相耦合。模拟涵盖了2000年的扩张,包括所有相关的物理过程来描述SN演化的复杂性和随后的恒星碎片与祖星风的相互作用。在$\approx 350$ ~年时,大爆炸早期留下的大尺度不对称性与反向激波的相互作用产生了与Cas A.小规模的结构在大规模的富铁羽在SN的初始阶段,结合HD的不稳定性,开发后,通过的反向冲击,自然产生的模式的环和冠状结构的冲击喷出物。其结果是一个空间反演的喷出物层与富硅喷出物物理内部富铁喷出物。完整的残骸显示出最里面的未受冲击的喷出物中的空洞和空腔,这些空洞和空腔是由富铁羽流的膨胀和放射性物质的衰变引起的膨胀造成的。$^{44}$ Ti和$^{56}$ Fe的不对称分布及其丰度比与Chandra和NuSTAR的高能观测结果一致。在Cas A的喷出物分布中观察到的主要不对称性可以通过反向冲击与SN爆炸的第一秒期间起源的随机过程中产生的大规模不对称性的相互作用来解释。
2020-12-01 astro-ph.HE
Suzaku View of the Supernova Remnant RCW 86: X-Ray Studies of Newly-Discovered Fe-Rich Ejecta
我们报告的超新星遗迹(SNR)RCW 86与朱雀观测的成像和光谱分析的结果。SNR是已知的表现出K壳层发射的低电离铁,可能来自超新星喷出物。我们首次揭示了整个残骸中富铁等离子体的全球分布;从西部、北部和南部地区,除了西南部和东北部的X射线更亮的外壳外,还清楚地检测到了铁-钾发射,在那里已经报道了富铁喷出物的存在。每个区域的光谱很好地代表了由低温和高温热等离子体和非热发射的三个组件的模型。较低温度的成分,与太阳值附近的元素丰度,可能源于向前冲击的星际介质,而富铁的喷出物被描述为较热的等离子体。根据西部地区正、反向冲击波的形态,估算出典型爆炸能量约为1 × 10^{51}尔格时,喷出物的总质量为1- 2兆太阳。来自整个SNR的Fe-K发射的积分通量大致对应于约1M_sun的总Fe质量。这两个估计都表明这个SNR的Ia型超新星起源。我们还发现了可能的证据,铁丰富的团块位于超出了前向冲击波前在北部边缘,这让人想起在第谷和船帆座SNRs观察到的喷出物结。
2012-02-08 astro-ph.HE
Dynamics of X-Ray-Emitting Ejecta in the Oxygen-Rich Supernova Remnant Puppis A Revealed by the XMM-Newton RGS
利用XMM-牛顿号上反射光栅光谱仪(RGS)前所未有的光谱分辨率,我们揭示了富氧超新星遗迹船尾座A中发射X射线的喷出物的动力学。RGS光谱显示出突出的K壳层线,包括O VII He_alpha禁戒和共振,O VIII Ly_alpha,O VIII Ly_beta和Ne IX He_alpha共振,这些线来自与光学富氧细丝(遗迹东北部所谓的Omega细丝)位置一致的喷出物结。我们发现,线的质心蓝移了1480+/-140+/-60 km/s(第一和第二项误差分别是测量和校准不确定性),这是完全一致的光学欧米茄灯丝。在654 eV(对应于O VIII Ly_alpha)处获得的谱线展宽小于~0.9 eV,表明氧温度小于~30 keV。对XMM-牛顿MOS谱的分析表明,电子温度约为0.8 keV,电离时标约为2 e10 cm^-3 s。我们表明,氧和电子的温度以及电离时标可以调和,如果喷出物结被加热的碰撞冲击,其速度是~600-1200公里/秒,随后由于库仑相互作用平衡。RGS光谱还显示了位于残骸东北边缘附近的另一个喷出物特征的相对较弱的K壳层线,从中我们测量到650+/-70+/-60 km/s的向红多普勒速度。
2013-03-22 astro-ph.HE
The Three-Dimensional Expansion of the Ejecta from Tycho's Supernova Remnant
我们提出了第一个三维测量的各种喷出物结的速度在第谷的超新星遗迹,已知导致Ia型爆炸。钱德拉X射线观测从2003年到2015年的12年基线,使我们能够测量近60个富硅喷出物的自行,给我们天空平面的速度。对于视线速度,我们使用两种不同的方法:一个非平衡电离模型适合强Si和S线在1.2 - 2.8 keV的制度,和一个适合的一系列高斯线组成。这些方法给出了一致的结果,使我们能够确定每个结的红色或蓝移。假设距离为3.5千秒差距,我们发现总速度的范围为2400至6600 km s $^{-1}$,平均值为4430 km s $^{-1}$。我们发现有几个区域的喷出物结已经超过了前激波。这些区域的自行超过6000 km s $^{-1}$。一些Ia型超新星爆炸模型预测喷出物的速度不对称。我们没有发现这样的速度不对称性在第谷,并讨论我们的研究结果,根据各种爆炸模型,有利于那些延迟爆轰模型相对激烈和对称的爆燃。最后,我们比较测量与模型的残余物的演变,包括光滑和clujeaghte喷出物配置文件,发现这两个喷出物配置文件可以容纳的意见。
2017-05-15 astro-ph.HE
Ionization age of iron ejecta in the Galactic Type Ia supernova remnant G306.3-0.9
利用朱雀星对银河系超新星遗迹G306.3-0.9进行了190 ks的观测。为了研究这种可能的Ia型SNR的喷出物特性,在铁-K带的绝对能量标度被校准到一个不确定性小于10 eV的水平,通过使用英仙座簇光谱与Hitomi微量热计的交叉校准。这使我们能够第一次准确地确定该SNR的Fe K $α$线的电离状态。Fe喷出物的电离时间尺度($τ$)测量为$\log_{10} τ$(cm $^{-3}$ s)$=10.24\pm0.03$,明显小于以前的测量。Cr和Mn的边缘检测K $α$线与Fe具有一致的电离时间尺度。全球光谱很好地拟合与冲击星际物质(ISM)和至少两个喷出物组分具有不同的电离时间尺度的铁和中等质量的元素(IME),如S和Ar。一个合理的解释的一个数量级短的时间尺度的铁比IME($\log_{10} τ= 11.17\pm0.07$)是一个化学分层结构的喷出物。通过比较X射线吸收柱与沿视线分解的HI分布,我们将距离精确到$\sim$ 20 kpc。$\sim$ 100的大ISM与喷出物的冲击质量比和$\sim$ 6 kyr的动力学时标使SNR处于Sedov相晚期。这些属性是一致的分层喷出物的结构,幸存下来的混合过程中预期的一个演变的超新星遗迹。
2019-03-06 astro-ph.HE
Cassiopeia A's Reverse Shock and its Effects on the Expanding SN Ejecta
本研究利用1951-2022年的多波段观测数据,分析仙后座A超新星遗迹的反向激波速度及其对抛射物的影响,修正了此前的速度测量结论,并揭示了抛射物与反向激波作用后的减速差异特征。
2025-01-13 astro-ph.HE
Suzaku study on the Ejecta of the Supernova Remnant G272.2$-$3.2
我们报告重新分析朱雀观测银河系超新星遗迹(SNR),G272.2 $-$ 3.2,其中以前的研究是有限的低于3千电子伏。通过仔细的数据处理和背景扣除,我们发现了Ar,Ca和Fe的K壳层线高于3 keV。G272.2 $-$ 3.2的X射线光谱由两个部分组成,低温碰撞电离平衡(CIE)等离子体($kT_{\rm e} \sim 0.2$ keV)和高温非平衡电离(NEI)等离子体($kT_{\rm e} = 0.6$ - $3$ keV)。CIE等离子体在整个区域都有太阳的丰度,因此它可能起源于星际介质。另一方面,NEI等离子体的丰度向内部区域增加,这表明喷出物的起源。Fe K壳层发射的线中心能量($\sim 6.4$ keV)表明,喷出物最近被反向冲击加热,这是Ia型SNRs的一个共同特征。
2015-10-18 astro-ph.HE
Expansion and Age of the Supernova Remnant G350.1-0.3: High-Velocity Iron Ejecta from a Core-Collapse Event
我们报告钱德拉观测的高度不对称的核心坍缩超新星遗迹G350.1-0.3。我们的文件膨胀超过9年远离大致静止的中央紧凑的对象,天空平面速度高达$5000 d_{4.5}$ km s $^{-1}$($d_{4.5}$是距离的单位为4.5 kpc),红移范围从900 km s $^{-1}$到2600 km s $^{-1}$,和三维空间速度接近6000 km s $^{-1}$。大部分明亮的辐射来自重元素的喷出物,特别是铁。在4000 - 6000 km/s的$^{-1}$处可以看到铁增强的喷出物,强烈表明超新星不是一个常见的IIP型事件。虽然一些较暗的区域有大致的太阳丰度,但我们无法识别清晰的爆炸波特征。我们的膨胀自行表明,G350.1-0.3的年龄不超过600年,与距离无关:是银河系中第三年轻的已知核心坍缩超新星,也是最不对称的超新星之一。
2020-12-17 astro-ph.HE
A Suzaku Study of Ejecta Structure and Origin of Hard X-ray Emission in the Supernova Remnant G156.2+5.7
本文报道了基于朱雀星六次定点观测的银河系超新星遗迹G156.2+5.7的X射线研究。遗迹的大范围(直径为100 $\arcmin$)使我们能够从表观中心研究其西北和东部方向的放射状结构。X射线谱与代表扫掠星际介质(ISM)和富金属喷出物的双组分非平衡电离模型拟合良好。我们发现突出的Si,S和Fe从喷出物组分的中心浓度; O,Ne和Mg的轻元素分布更均匀。ISM分量的温度表明这是一个慢震(610-960 km/s $^{-1}$),因此残余物的年龄估计为7,000 - 15,000年,假设其距离为$\sim$ 1.1 kpc。G156.2+5.7也被认为会发出坚硬的非热X射线,尽管它比任何其他这样的遗迹都要古老得多。针对最近发现的背景星系团(2XMM J045637.2+522411),我们仔细排除了它的贡献,并重新检查了硬X射线发射的起源。我们发现,残留的硬X射线发射与宇宙X射线背景的预期水平一致。因此,从G156.2+5.7中未获得非热发射的可靠证据。这些结果与演进的SNR的图片是一致的。
2012-05-18 astro-ph.HE
Spinning down neutron-star merger remnants with the Tayler-Spruit dynamo: Global simulations reveal the formation of massive disks and neutron-rich ejecta
California Institute of Technology(加州理工学院);Walter Burke Institute for Theoretical Physics, California Institute of Technology(加州理工学院沃尔特·伯克理论物理研究所)
研究通过广义相对论磁流体动力学模拟,发现Tayler-Spruit发电机可重塑中子星并合遗迹的角动量分布,形成大质量富中子吸积盘与抛射物,影响其演化与多信使特征。
2026-09-29 astro-ph.HE
An Ejecta Kinematics Study of Kepler's Supernova Remnant with High-Resolution $Chandra$ HETG Spectroscopy
我们报告我们的体积径向速度的测量,从样品的小,富含金属的喷射物结在开普勒的超新星遗迹(SNR)。我们利用$Chandra$高能透射光栅光谱仪(HETGS)观测到的类氦Si K $α$线中心能量的多普勒频移来估计它们的径向速度。我们估计高径向速度高达$\sim$ 8,000公里秒$^{-1}$的一些这些喷出物结。我们还根据2000年、2006年和2014年拍摄的存档$Chandra$高级CCD成像光谱仪(ACIS)数据测量了我们样品的自行。我们测量的径向速度和自行表明,这些喷出物结中的一些几乎自由膨胀后,$\sim$ 400年的爆炸。移动最快的纽结显示出每年高达$\sim$ 0.2角秒的自行。假设这些高速喷射物结在SNR的前激波之前行进,我们估计到开普勒SNR $d$的距离为$\sim$ 4.4到7.5 kpc。我们发现,在我们的样本中,喷出物结的平均空间速度为$ v_{s} \sim$ 4,600 km s $^{-1}$(距离为6 kpc)。我们注意到,从我们的样本中的15个喷出物结中有8个显示出统计学上显著的(在90 $\%$置信水平)红移光谱,相比之下,只有两个具有蓝移光谱。这可能表明开普勒的SNR沿视线的喷出物分布的不对称性,但需要更大的样本量来证实这一结果。
2020-03-08 astro-ph.HE
The 3-D X-ray Ejecta Structure of Tycho's Supernova Remnant
我们提出了我们的速度测量的59 cluerous,富含金属的喷出物结超新星遗迹(SNR)的SN 1572(第谷)。我们使用我们的450 KS钱德拉高能透射光栅光谱仪的观察,以测量从这些结发出的类氦Si K $α$线中心波长的多普勒频移,以找到他们的视线(径向)速度($v_r$)。我们发现$v_r$高达$\sim$ 5500公里秒$^{-1}$,与蓝移和红移喷出物结之间大致一致的速度。我们还根据2003年、2009年和2015年的钱德拉高级CCD成像光谱仪数据来测量样品的自行(PM)。我们估计PM高达0 $"$. 35年$^{-1}$,这对应于约5800 km s $^{-1}$的横向速度为3.5千秒差距的第谷。我们的$v_r$和横向速度测量意味着空间速度$\sim$ 1900 - 6000公里秒$^{-1}$的喷出物节在第谷。我们估计一个新的扩展中心的R. A。(J2000)= 00 $^h$ 25 $^m$ 18 $^s$ .725 $\pm$ 1 $^s$ .157和decl.(J2000)= +64 $^{\circ}$ 08 $'$ 02 $"$ .5 $\pm$ 11 $"$ .2,与几何中心的$\sim$ 13 $"$一致。整个残骸的空间速度分布表明,东南象限通常比SNR的其余部分膨胀得更快。我们发现,蓝移的结预计更多的北部壳,而红移的结是在南部壳。先前估计的反向冲击的…
2022-09-04 astro-ph.HE
Three-dimensional velocity fields in the silicon- and sulfur-reach ejecta in the remnant of Tycho supernova
研究结合 Chandra X 射线与 VLA 射电数据,利用谱线多普勒频移和边缘自行重建第谷遗迹富硅、富硫抛射物的三维速度场,揭示其显著不对称性并约束前身星结构与爆炸模型。
2024-12-05 astro-ph.HE
Mass Ejection from the Remnant of a Binary Neutron Star Merger: Viscous-Radiation Hydrodynamics Study
我们进行长期的广义相对论中微子辐射流体动力学模拟(轴对称)的大质量中子星(MNS)包围的环面,这是一个典型的残留物后形成的二进制中子星合并。我们考虑到粘度的影响,这是可能出现的合并残留物由于磁流体动力学湍流。作为初始条件,我们采用的方位平均数据的MNS环面系统在一个三维的,数值相对论模拟的二进制中子星合并。粘性效应在两个演化阶段中对残余物的演化和物质抛射起着关键作用。在最初的$t\lesssim10$ ms中,MNS的差动旋转状态改变为刚性旋转状态,结果,由于MNS的准平衡状态的变化,在MNS附近形成随后变成冲击波的声波。对于$0.01-0.04$的α粘度参数,冲击波诱导质量$\sim(0.5-2.0)\times 10^{-2}M_\odot$的显著质量喷射。对于使用$\sim 0.1-10$的长期演化,环形物质的显著部分被喷射。喷出物的质量很可能是$10^{-2}M_\odot$量级,因此粘性驱动喷出物的总质量可能占质量为$\lesssim 10^{-2}M_\odot$的动态喷出物的总质量的主导地位。电子分数,$Y_e$,喷出物总是足够高($Y_e\gtrsim0.25$),这后合并喷出物是镧系元素贫乏,因此,喷出物的不透明度可能是$\sim 10-100$倍低于动态喷出物。这表明,如果从小视角($\lesssim 45^\circ$)观察,则来自喷出物的电磁信号将迅速演变,…
2018-06-05 astro-ph.HE
The Type Ic SN 2007gr: a census of the ejecta from late-time optical-infrared spectra
超新星的星云光谱(SNe)提供了一个不受阻碍的视图的内部区域的喷出物,其中大多数核合成发生。光谱覆盖了大部分,但不是所有的发射元素,因此只能提供爆炸产物的部分视图。另一方面,同时的光学-红外光谱包含所有重要元素的发射线,从C和O到中等质量元素(IME)Mg、Si、S、Ca,再到Fe和Ni。特别是Si和S在IR中看得最清楚。IR数据的可用性使得更详细地探索爆炸的结果成为可能。SN 1,2007 gr是第一个可获得此类数据的Ic型SN。用NLTE代码对光谱进行建模,揭示了内部喷出物包含速度为$\approx 4500$ \,\kms的材料的$\sim 1 \Msun$。%光谱由\Nifs提供动力,其量($0.076 \Msun$)与从早期数据导出的%一致。使用来自光变曲线峰($0.076 \Msun$)的相同质量的\Nifs \为光谱提供动力,得到一致的结果。氧是主要元素,产生$\sim 0.8 \Msun$。C/O比为$< 0.2$。$\sim 0.1 \Msun$的IME帐户。这证实SN\,2007 gr是低质量CO核心的爆炸,可能是主序星质量为$\approx 15 \Msun$的结果。\CaII和\FeII的比值对假定的结块程度敏感。特别地,对于更高程度的聚集,[ \FeII ]的光学线相对于IR线变得更强。
2010-06-22 astro-ph.HE
Aspherical Remnants of Triple and Quadruple Detonations in Binary White Dwarfs
本文模拟双白矮星系统中三次、四次爆轰产生的超新星遗迹演化,对比供体幸存的双爆轰遗迹,明确了不同爆轰场景遗迹的形态、辐射与元素分布特征。
2025-11-18 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
RGS Observations of Ejecta Knots in Tycho's Supernova Remnant
我们提出的结果,从{ \it XMM-Newton/RGS}观测的突出节点的东南部分的第谷的超新星遗迹,已知是一个Ia型SN的遗迹,在1572年。通过将来自这些节点的光子分散到残余物之外,在它们的前面或后面几乎没有发射,我们获得了几乎未受污染的节点光谱。在最南端的结中,RGS成功地分辨了来自Si、Ne、O、He $α$和Ly $α$以及Fe L-壳层的大量发射谱线。这是在Tycho的SNR中第一次清楚地检测到O线。测得O He $α$的谱线展宽为$\sim 3$ eV,Fe L谱线展宽为$\sim 4.5$ eV。如果我们将展宽归因于纯热多普勒效应,则我们得到kT $_{O}$和kT $_{Fe}$分别为$\sim 400$ keV和1.5 MeV。这些温度可以用激波速度为$\sim 3500$ km·s $^{-1}$的反向激波中的加热来解释。将RGS和MOS数据拟合在一起得到的丰度意味着这些物质的量大大增加,证实了以前的研究,即结是由反向激波加热的,因此含有超新星的喷出物。我们无法找到一个Ia型爆炸模型来重现这些丰度,但这可能是因为这个结太小而无法外推到整个遗迹的结果。
2020-07-22 astro-ph.HE
Spatially Resolved X-ray Spectroscopy of Kepler's Supernova Remnant: Distinct Properties of the Circumstellar Medium and the Ejecta
开普勒的超新星遗迹(SNR)被认为是Ia型超新星的结果,但与致密的星周物质(CSM)相互作用,这使得它的祖先系统成为一个谜。使用钱德拉ACIS-S 741 KS有效曝光数据和先进的自适应分箱算法,我们分析了开普勒的SNR从镶嵌区域的光谱。对于第一次,我们绘制出详细的空间分布的发射测量(EM),电子温度,电离参数,和金属丰度的低温和高温等离子体组件。低温等离子体在温度与温度的关系中分为两个分支。电离参数图,这似乎是空间上与温暖的CSM灰尘和Si和S-丰富的喷出物,分别。我们构造了O和Mg与L壳层发射Fe的丰度比的概率分布函数([O]/[Fe] $_{\rm L}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$),并用双高斯拟合。因此,我们区分了CSM和喷出物:CSM的特征为[O]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.77^{+0.30}_{-0.23}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 1.11^{+0.46}_{-0.32}$,而喷出物的特征为[O]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.31^{+0.17}_{-0.10}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.38^{+0.36}_{-0.19}$。我们估计了受冲击CSM的总氢质量为$\sim 1.4 M_\odot$和EM加权平均[Mg]/[O] $= 1.14 \pm 0.49$,这可以…
2019-01-22 astro-ph.HE
Chandra Observations of SNR RCW 103
我们分析了三个钱德拉观测,合并曝光时间为99千秒,银河系超新星遗迹RCW 103,一个年轻的超新星遗迹,以前没有明确的检测富含金属的喷出物。基于我们对这些深钱德拉数据的成像和光谱分析,我们发现了富含金属的喷出物散布在整个残骸中的证据。来自冲击喷出物的X射线辐射一般都很弱,而冲击的星周介质(CSM)是整个残骸的主要组成部分。CSM组分的丰度约为0.5个太阳能,而Ne、Mg、Si、S和Fe的丰度则高达几个太阳能。将这些喷出物丰度与超新星核合成模型的产量进行比较表明,除了中心中子星的存在外,祖星质量约为18-20 M $_\odot$,尽管Fe/Si比大于预测。受冲击的CSM发射表明,具有高质量损失率和太阳下金属丰度的祖先。
2015-08-06 astro-ph.HE
Fast neutrino flavor conversion, ejecta properties, and nucleosynthesis in newly-formed hypermassive remnants of neutron-star mergers
在两颗中子星并合过程中所释放的中微子会影响流出喷出物的动力学和重元素的核合成。在这项工作中,我们分析的中微子发射特性和条件导致的味道不稳定性的增长合并残留物组成的超大质量中子星和吸积盘在合并后的第一个10毫秒。分析是基于流体动力学模拟,其中包括通过“改进的泄漏平衡吸收计划”(ILEAS)的中微子发射和吸收效应的建模。我们还研究了核合成的重元素通过快速中子捕获过程(r-过程)内的材料在此阶段期间喷出。从合并残余物的$\barν_e$超过$ν_e$的主导发射导致中微子的快速成对味道转换的发生的有利条件,独立于所选择的状态方程或二进制的质量比。核合成结果是非常稳健的,范围从第一个到第三个r-过程峰。特别是,超过$10^{-5}$ $M_\odot$的锶在这些早期喷出物中产生,这可能是GW 170817千诺瓦观测的原因。我们发现,含有自由中子的喷出物的量后,$r$过程冻结,这可能是权力的早期紫外线发射,减少了约10倍时,模拟不包括弱相互作用。最后,所有中微子味之间的潜在味均分主要是发现影响核合成的结果在极性喷出物内$\lesssim 30^\circ$,通过改变产生的铁峰和第一峰核的量,但它不改变其中的镧系元素的质量分数。
2020-11-13 astro-ph.HE
Unveiling pure-metal ejecta X-ray emission in supernova remnants through their radiative recombination continuum
超新星遗迹(SNRs)中喷出物的X射线发射光谱分析受到CCD相机光谱分辨率低的阻碍,这会在丰度和发射测量的最佳拟合值之间产生简并。冲击环境介质和喷出物的组合贡献的X射线发射复杂的喷出物的质量和化学成分的测定,导致大的不确定性的质量估计,它可以引入一个偏差之间的比较观测到的喷出物的组成和预测的产量爆炸核合成。我们探索的能力,目前和未来的光谱仪器的目的是确定的光谱特征,这可能使我们能够区分富含金属和纯金属等离子体的X射线光谱的信噪比。我们研究了高丰度区光学薄等离子体中最常见的X射线发射过程的行为。我们研究了轫致辐射,辐射复合连续(RRC)和线发射的光谱特征,通过探索广泛的化学丰度,温度和电离参数。利用Chandra/ACIS-S CCD探测器的响应矩阵和XRISM/Resolve X射线量热仪的响应矩阵,通过三维流体动力学(HD)模拟合成了Cas A的X射线谱。我们发现,当等离子体是由纯金属喷出物组成时,会出现明亮的RRC,并且需要高光谱分辨率来识别这种喷出物签名。我们验证了我们的新诊断工具的适用性,并提出了一个有前途的目标,为未来的检测这样的光谱功能:东南富铁团块的Cas A。虽然没有办法用CCD探测器明确地揭示纯金属喷出物的发射,但X射线量热计将能够精确地确定纯金属RRC的存在,并正确地恢复喷出物的绝对质量和化学成分。
2020-04-27 astro-ph.HE
Comparing the three-dimensional morphological asymmetries in the ejecta of Kepler and Tycho in X-rays
本研究利用新型盲源分离方法分析Kepler和Tycho的兆秒X射线观测,得到三维抛射物分布,证实Ia型超新星遗迹Fe更靠近核心,并发现Tycho的富Fe东南结节等特征。
2024-04-18 astro-ph.HE
3D modeling from the onset of the SN to the full-fledged SNR: Role of an initial ejecta anisotropy on matter mixing
这项工作的目的是通过调查爆炸后喷出物中的各向异性如何影响后期残余物的结构和化学性质来弥合CC SNe及其残余物之间的差距。我们进行了三维磁流体动力学模拟开始后不久的SN事件和以下的系统在拱星介质(包括恒星的祖先风)的演变,为5000年,获得的物理场景的SNR。在这里,我们集中分析的情况下,一个祖先的红超巨星的19.8 M_太阳。我们还研究了如何爆炸后的大规模各向异性的SN影响喷出物的分布和物质混合的重元素的残留物,在第一个5000年的演变。在没有大规模各向异性的球对称SN爆炸的情况下,残余物大致保持了SN事件后不久的原始洋葱状喷出物分层的记忆。然而,当反向激波撞击喷出物时,由于与反向激波的相互作用,最外层喷出物层的速度减慢,元素分布偏离了同系膨胀。在SN后开发的大规模各向异性的情况下,我们发现,喷出物中的化学分层可以强烈修改和原始的洋葱状分层不保存。各向异性可能会导致喷出物层的空间反转,例如导致富Fe/Si的喷出物外的O壳,并可能决定形成富Fe/Si的射流状功能,可能突出的残留轮廓。物质混合的水平和射流状特征的性质对各向异性的初始物理(密度和速度)和几何(大小和位置)初始特征敏感。
2020-09-02 astro-ph.HE
Simulations of light curves and spectra for superluminous Type Ic supernovae powered by magnetars
在过去的十年中,许多Ic型超亮超新星(SLSNe)被发现和监测。其起源的有利机制是来自磁星的持续能量注入。本研究提出了非局部热力学平衡的时间相关的辐射转移模拟的各种单一的富碳沃尔夫-拉叶星爆炸的影响磁星的不同属性和覆盖从几天到一个或两个爆炸后的年。非热处理过程中,规定的磁力沉积配置文件,动力学效应被忽略。在这种情况下,磁星功率的主要影响是在长达一周的时间尺度上提高喷出物的内能,提高喷出物的温度和电离,将光谱能量分布转移到近紫外线(即使对于采用的太阳金属丰度),产生蓝色光学颜色。不同的喷出物和磁星属性会导致光变曲线的不同延伸和移动(上升时间、峰值或星云光度、光变曲线宽度)。在最大限度上,所有模型都显示出光学中存在OII和CII线,而OIII和CIII线则更少。在高亮度阶段,非热效应可以忽略不计。在最大值之后,更高能量的爆炸更热,电离程度更高,产生的光谱在光学上更蓝。聚束是最大值之后的谱分集的来源。成团是必不可少的触发喷出物重组,并产生存在的OI,CaII和FeII线从几个星期后,直到星云的时间最大。Gaia 16 apd的紫外和光谱在最大值处或LSQ 14 an在+410 d处的星云光谱与一些假设没有成团的模型是一致的。然而,大多数观察到的SLSNe Ic似乎需要从早期极大后到星云时间的聚集(例如,SN 2007 bi在+46和+367d; Gaia 16 apd在+43d)。
2018-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Indications of a Si-rich bilateral jet of ejecta in the Vela SNR observed with XMM-Newton
船帆座超新星遗迹显示了几个喷出物,这些喷出物是突出在其主爆炸冲击波前方的碎片状特征。它们似乎是超新星爆炸的“弹片”,弓形激波状的遗迹。其中一块弹片(A)位于残骸的东北边缘,它的X射线光谱显示出高硅丰度,与其他观察到的喷出物碎片形成鲜明对比,这些碎片显示出O,Ne和Mg的丰度增加。我们分析了另一个碎片,它位于弹片A的对面,相对于炮弹的中心,在残骸的西南边界,名为弹片G。我们彻底分析了一个专门的XMM-牛顿观察弹片G通过产生背景扣除和在不同的能量范围内的能量校正的地图,我们补充了空间分辨光谱分析的X射线发射。碎片呈现弓形激波状,其反顶点指向残骸的中心。它的X射线光谱最适合于脱离电离平衡的热等离子体,其中O和Fe含量低,大致为太阳能的Ne和Mg,以及显著高的Si丰度,这需要在~1.85 keV处拟合非常清晰的Si线。其化学成分和光谱特性与位于残骸对面的弹片A的化学成分和光谱特性一致。作为核合成的结果,富含硅的碎片预计将起源于更深的层的祖星相比,喷出物与低Z元素。与周围的喷射物相比,高的速度和密度对比是使弹片A和G超过前向激波所必需的。连接碎片A和G的线几乎正好穿过残骸的膨胀中心,强烈暗示了一个富含硅的喷流-反喷流结构,让人想起在年轻的残骸Cas A中观察到的。
2017-07-17 astro-ph.HE
Bayesian insights in Tycho supernova remnant : a detailed mapping of ejecta properties
本研究利用贝叶斯嵌套采样对Tycho超新星遗迹的X射线光谱进行空间分辨分析,绘制弹射物物理性质图谱,确认南北视线速度不对称性,并首次发现0.654 keV氧线。
2024-04-26 astro-ph.HE
Discovery of Double-Ring Structure in the Supernova Remnant N103B: Evidence for Bipolar Winds from a Type Ia Supernova Progenitor
超新星遗迹(SNR)的几何结构提供了揭示其祖先爆炸前演化的线索。在这里,我们提出了一个X射线研究N103 B(0509-68.7),一个Ia型SNR的大麦云,这是已知的是与密集的拱星物质(CSM)的相互作用。应用我们的新方法进行特征提取深钱德拉观测,我们已经成功地解决了CSM,富铁喷出物,和中等质量元素(IME)喷出物的组成部分,并揭示了他们的空间分布。值得注意的是,IME喷出物组件表现出双环结构,这意味着SNR扩展成沙漏形腔,从而形成双极气泡的喷出物。这种解释是支持更多的定量光谱,揭示了一个明确的双峰的IME喷出物的电离状态的分布。这些观测结果可以自然地解释,如果祖双星系统在爆炸前在轨道平面上形成了一个密集的CSM环面,进一步证明SNR N103 B起源于一个单简并的祖星。
2021-03-13 astro-ph.HE
Influence of macroclumping on type II supernova light curves
核心坍缩超新星(SN)喷出物的结构可能在小尺度和大尺度上都有,在爆炸地点附近,球状对称性的偏差更大。在这里,我们提出了2D和3D灰色辐射流体动力学模拟II型SN光变曲线从红色(RSG)和蓝色超巨星(BSG)的恒星爆炸调查SN观测的密度或成分的不均匀性的影响,与特征尺度设置为百分之几的局部半径。聚束效应加速了储存辐射的释放,提高了早期的亮度,缩短了光球相位。在光球周围,辐射在光子平均自由程较大的团块之间泄漏。由于辐射在体积上是均匀存储的,因此更大的聚集可以通过将越来越多的质量存储到包含越来越少的辐射能量的更小和更密集的团块中来增加这种泄漏。不同区域在不同温度下重组的非均匀介质也会影响光变曲线。因此,成团可以是SN亮度的多样性的来源。成块可能会导致系统低估喷出物质量从光曲线建模,虽然一个显着的偏移似乎需要一个大的密度对比度之间的几十块和interclump介质。
2019-07-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Comparing Neutron Star Kicks to Supernova Remnant Asymmetries
超新星爆炸本质上是不对称的,可以将新生的中子星(NS)加速到数百公里/秒。解释NS反冲的两种流行理论是喷出物不对称性(例如,NS和喷出物之间的动量守恒)和各向异性中微子发射。超新星遗迹(SNRs)的观测可以让我们深入了解产生这些NS踢的机制。在本文中,我们调查的关系,NS反冲速度和X射线形态的18个SNRs观测钱德拉X射线天文台和伦琴卫星(ROSAT)。我们使用功率比方法(多极展开技术)测量SNR不对称性,重点是偶极,四极和八极功率比。我们的研究结果表明,功率比和NS反冲速度的大小之间没有相关性,但我们发现,对于Cas A和G292.0+1.8,其发射跟踪喷出物的分布,其NS优先移动相反的大部分的X射线发射。此外,我们发现PKS 1209-51,CTB 109和船尾座A也有类似的结果,但它们的发射主要是由拱星/星际物质,所以它们的不对称性可能不能反映它们的喷出物分布。我们的研究结果是一致的理论,NS踢是一个后果的喷出物不对称,而不是各向异性中微子发射。在未来,额外的观测,以测量喷射物为主的信噪比内的NS自行是必要的,以约束强大的NS踢机制。
2017-06-23 astro-ph.HE
Bridging the gap between supernovae and their remnants through multi-dimensional hydrodynamic modeling
超新星遗迹(SNRs)是一种扩散的扩展源,其特征是形态复杂,喷出物分布不均匀。这样的形态反映了原始的结构和特点的祖超新星(SN)和早期的相互作用的SN爆炸波与不均匀的星周介质(CSM)。解读SNRs的观测结果可能会打开研究相互作用的喷出物和冲击CSM的物理特性的可能性。这就需要精确的数值模型来描述从超新星爆炸到残骸发展的演变,并将残骸的发射特性与超新星前身联系起来。在这里,我们展示了如何多维SN-SNR流体动力学模型已经非常有效地破译观测的SNR仙后座A和SN 1987 A,从而揭开了喷出物的结构在SN爆炸后立即和约束的三维前超新星周围的环境的结构和几何形状的祖SN。
2017-05-10 astro-ph.HE
Shadows of our Former Companions: How the Single-Degenerate Binary Type Ia Supernova Scenario Affects Remnants
在这里,我们提出了三维高分辨率模拟的Ia型超新星的存在下,一个非简并的同伴。我们发现附近伴星的存在会在超新星喷出物中留下一个长寿命的空洞。特别是,我们的目标是研究这个洞的长期演变的超新星喷出物与周围的星际介质相互作用。利用对x射线发射的估计,我们发现伴星产生的黑洞在喷出物与星际介质相互作用后仍然存在了许多世纪。我们还表明,孔是可辨别的在很宽的视角和同伴群众。
2016-09-20 astro-ph.HE
Sculpting the Morphology of Supernova Remnant Pa 30 via Efficient Ejecta Cooling
本研究通过数值流体动力学概念验证提出,Pa 30 的窄径向纤维可由抛射物高效冷却形成,并给出强发射线、褶皱前向激波及近弹道纤维运动三项可观测预测。
2024-05-13 astro-ph.HE
Progenitor Type Identification for Supernova Remnant N103B in the Large Magellanic Cloud by Suzaku and Chandra Observations
利用朱雀星和钱德拉星的观测资料,对位于大麦云(LMC)中的超新星遗迹N103 B进行了详细的分析。根据对朱雀/XIS数据的光谱分析,使用kT为0.32、0.56和0.92 keV的3个ISM分量和3.96 keV的一个喷出物分量再现了整个SNR的光谱。喷出物中Mg、Si、S、Ca、Fe、Ni等重元素含量丰富。XIS获得的前所未有的高质量数据使我们能够首次正确区分ISM排放和喷出物。结合XIS光谱分析和Chandra/ACIS图像分析,我们证实了从Si到Fe-K元素的喷出物分布彼此相似,尽管Fe-K发射与Si,S,Ar和Ca等轻元素相比略微向内。喷出物的洋葱状结构保持后SN。此外,以O和Fe-L为代表的ISM发射位于喷出物发射内部。我们比较了富含氢的喷出物等离子体,这是指示II型信噪比,等离子体富含重元素和贫氢,这主要是在Ia型。在N103 B的情况下,我们不能确定在4.0-6.0keV波段的连续辐射的起源是从喷出物或高温ISM仅基于光谱模拟的XIS数据。由ACIS获得的5.2-6.0keV波段的高能连续图像与喷出物的图像极为相似,这意味着高能连续图像的来源可能确实是喷出物。通过将光谱分析与高能连续图像相结合,我们发现了一些以H为主的等离子体的迹象,因此,N103 B的前身可能是II型。根据Mg、Fe和Ni相对于Si的丰度模式,估计祖质量为13 Msun。
2013-10-16 astro-ph.HE
Abundances in the Ejecta of Core Collapse Supernova Remnants, G350.1-0.3 and G349.7+0.2
我们提出了两个银河系超新星遗迹(SNRs),G350.1-0.3和G349.7+0.2朱雀的结果。我们发现Al和Ni的K α线从两个SNR的第一次,除了以前检测到的K-壳线的Mg,Si,S,Ar,Ca和Fe。光谱很好地描述了两个光学薄的热等离子体:低温(低kT)的碰撞电离平衡和高温(高kT)的非平衡电离等离子体的等离子体。由于低kT等离子体具有太阳金属丰度,它被认为是星际介质的起源。高kT等离子体具有超太阳丰度,因此它很可能是喷出物来源。喷出物组分的丰度模式与核心坍缩超新星的丰度模式相似,G350.1-0.3和G349.7+0.2的祖星质量分别为~15-25 M_solar和~35-40 M_solar。我们发现Ni相对于Fe的丰度极高(Z_Ni/Z_Fe ~8)。根据观测到的信噪比与近空背景柱密度的关系,我们推测G350.1-0.3和G349.7+0.2分别位于9+/-3kpc和12+/-5kpc处。由此估算出G350.1-0.3和G349.7+0.2的喷出物质量分别为~ 13M_solar和~ 24M_solar。这些值分别与G350.1-0.3和G349.7+0.2的~15-25 M_solar和~35-40 M_solar的原始质量一致。
2014-03-27 astro-ph.HE
An explanation of the formation of the peculiar periphery of Tycho's supernova remnant
第谷超新星遗迹(SNR)的外围明显偏离了X射线和射电观测的球形。从遗迹东南向北的前向冲击波有一个相对变形的轮廓,在东部有一个凹陷,尽管在西部它通常是圆形和光滑的。此外,在壳层的某些位置,超新星喷出物靠近前向激波分布,产生突起。利用三维流体动力学模拟,可以研究超新星喷出物在非均匀介质中的动力学演化和前向激波轮廓的形成过程。为了重现遗迹的奇特外围,我们提出了一个模型,其中超新星喷出物在一个由纬度相关的外流吹出的空腔中演化。结果表明,假设风泡由各向异性风驱动,质量损失率为$\sim10^{-7} {\rm M_{\odot}}$ ~yr $^{-1}$,极速度为$\sim 100$ ~km s $^{-1}$,超新星爆发前持续时间为$\sim10^5$ ~yr,前身星相对于星周介质的空间速度为$\sim 30$ ~km s $^{-1}$,在所观察到的遗迹边缘上,向东的凹陷和向东南的凸起大体上可以再现。总之,对第谷SNR外围的特殊形状的解释是超新星喷出物在随纬度变化的风驱动的空腔中演化。
2017-11-05 astro-ph.HE