Trans-Alfvenic Magnetohydrodynamic Turbulence in the Vicinity of Supernova Remnant Cassiopeia-A Shocks
利用同步辐射强度的二阶关联函数可以获得超新星遗迹磁场扰动的统计数据。在这里，我们测量超新星遗迹Cassiopeia-A的同步辐射强度的两点相关的磁能谱，使用最近开发的无偏方法。在超新星遗迹激波附近测得的磁能谱在十年尺度上符合2/3幂律，显示出发达的trans-Alfvenic磁流体动力学湍流。我们的结果是全球一致的发展磁流体动力学湍流trans-Alfvenic马赫数的理论预测，并可以解释的SNR冲击附近的磁场的放大。磁能谱预测SNR Cassiopeia-A在射频观测中有一个额外的子激波，以及正向和反向激波，在激波附近有一个约0.115 pc的放大磁场的径向窗口
2020-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Molecular gas toward supernova remnant Cassiopeia A
利用IRAM 30 m望远镜对超新星遗迹仙后座A的12 COJ =1-0、12 COJ =2-1、13 COJ =1-0和13 COJ =2-1谱线进行了标测。沿着Cas A视线的分子云（MC）没有显示出光学上薄的、激波增宽的12 CO谱线（$ΔV \le 7$ km s $^{-1}$朝向Cas A），也没有激波加热的高温特征（$T_k \le 22$ K朝向Cas A）。因此，我们认为没有物理证据支持SNR影响分子气体。所有检测到的MC可能都在Cas A的前面，如在相同速度范围内检测到的HCO+吸收线所暗示的。这些MC在SNR的西部、南部和中心分别贡献$5\times 10^{21}$ cm $^{-2}$、$5\times 10^{21}$ cm $^{-2}$和$2\times 10^{21}$ cm $^{-2}$的H $_2$柱密度。20 K温度为$V_{LSR}\sim -47$ km s $^{-1}$的暖气体沿Cas A南部的大尺度分子脊分布。部分气体投射到Cas A上，提供了一个前景H $_2$质量为$\sim 200 (d/3 kpc)^2$ Msun，与SNR前面发现的冷尘埃质量（15- 20 K; 2- 4 Msun）一致。我们认为20 K的暖气体是由电离率为$ζ({\rm H_2})\sim 2\times 10^{-16}$ s $^{-1}$的背景宇…
2018-09-10 astro-ph.HE
Particle Acceleration in Cassiopeia A Revealed by Broadband High-Energy Spectrum
Wuhan University（武汉大学）；Peking University（北京大学）
研究通过宽频高能光谱分析 Cassiopeia A 的粒子加速能力，发现其喷流成分的同步辐射可解释硬X射线发射，且喷流中的质子-质子碰撞产生亚PeV辐射，推导出Cas A喷流中加速质子能量可达5×10^47 erg，暗示Cas A类SNR仍可能是银河系内PeV加速器。
2026-03-27 astro-ph.HE
Is Supernova Remnant Cassiopeia A a PeVatron?
仙后座A是一个观测良好的年轻核心坍缩超新星遗迹（SNR），被认为是研究通过扩散激波机制加速到PeV的极高能粒子的最佳候选者之一。最近，MAGIC观测揭示了$γ$射线在$\sim3.5$ TeV处的光谱截止，这表明如果TeV的$γ$射线具有强子起源，则SNR Cas A只能将粒子加速到数十TeV。在这里，我们提出了一个两区排放模型的地区与前向（区1）和向内/反向冲击（区2）。考虑到第1区的低密度，它主要是高频射电发射，通过同步加速器过程的软X射线边缘和TeV $γ$ -射线通过逆康普顿化。由于相对较软的粒子分布和较高的电子截止能量，来自2区的发射主要是低频射电，通过同步加速器过程的硬X射线和GeV $γ$ -射线通过强子过程。没有证据表明质子分布中的高能截止点意味着Cas A仍然可以是PeVatron。来自第1区的强子过程主导着非常高能量的伽马射线发射。未来在数百TeV范围内的观测可以验证这个模型。
2019-03-06 astro-ph.HE
Asymmetries of Heavy Elements in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A
超新星遗迹（SNRs）提供了研究超新星（SNe）的手段，可以提供一个独特的洞察机制，控制这些高能事件。在这项工作中，我们研究了在银河系中已知最年轻的核心坍缩（CC）SNR中发现的不同元素的X射线发射的形态。最重的元素表现出最高水平的不对称性，我们将其与创建元素的燃烧过程及其与爆炸中心的接近程度联系起来。我们的研究结果支持了最近的模型预测，即最接近爆炸源的材料将反映SN机制固有的不对称性。此外，我们发现最重的元素比较轻的元素更直接地与中子星（NS）相对运动。这一结果是一致的NS踢所产生的喷出物的不对称性。
2020-05-11 astro-ph.HE
Origin of holes and rings in the Green Monster of Cassiopeia A: Insights from 3D magnetohydrodynamic simulations
本研究利用高分辨率三维磁流体动力学模拟，提出仙后座A“绿色怪物”的孔洞与环源于抛射物团块同受激波冲击星周壳的相互作用，并据此区别于前激波前穿透假说。
2025-03-18 astro-ph.HE
Kinematics of Supernova Remnants Using Multiepoch Maximum Likelihood Estimation: Chandra Observation of Cassiopeia A as an Example
Rikkyo University（立教大学）；Meiji University（明治大学）；KEK（高能加速器研究机构）
利用多 epoch 最大似然估计分析 Cassiopeia A 的运动学，通过结合多个计算域和 k 均值算法，揭示 SNR 的动态变化和独特演化。
2024-10-19 astro-ph.HE
Spectrum and location of ongoing extreme particle acceleration in Cassiopeia A
针对年轻超新星遗迹中宇宙射线加速的未解问题，通过仙后座A的多历元X射线观测及建模，揭示其持续的极端粒子加速，首次将多波段观测与mNLDSA机制自洽关联，明确加速位置与能谱特征。
2024-11-27 astro-ph.HE
AKARI and BLAST Observations of the Cassiopeia A Supernova Remnant and Surrounding Interstellar Medium
我们使用新的大面积远红外地图，范围从65 - 500微米获得的AKARI和运载大口径亚毫米望远镜（BLAST）的任务，以表征尘埃排放对仙后座A超新星遗迹（SNR）。利用AKARI的高分辨率数据，我们发现了一个新的“微温”尘埃颗粒人口的温度约为35 K，估计质量为0.06太阳质量。这一成分仅限于SNR的中心区域，可能代表未受冲击的超新星喷出物中新形成的尘埃。虽然我们测量的微温尘埃的质量本身不足以解释在高红移处观察到的尘埃，但它确实构成了一个额外的尘埃种群，有助于以前报道的尘埃。我们在65，90，140，250，350和500微米处拟合我们的地图，以获得分布在整个区域的“冷”尘埃（接近16 K）的柱密度和温度的地图。在分子发射中看到的与云相关的冷尘埃的大柱密度从周围的星际介质连续延伸到SNR上，在SNR上也可以通过光学，X射线和分子消光检测到云的前景成分。在这里可用的分辨率下，没有形态学特征可以将任何仅与SNR相关的冷尘埃从这种令人困惑的星际发射中分离出来。我们的拟合还恢复了先前在残骸中检测到的“热”尘埃，特征温度为100 K。
2010-05-11 astro-ph.HE
Revisiting X-ray polarization of the shell of Cassiopeia A using spectropolarimetric analysis
本文联合IXPE和Chandra数据对仙后座A进行空间分辨光谱偏振分析，揭示了壳层局部偏振度10%-26%的区域差异及径向主导的磁场形态，并估算了磁湍流度η。
2025-04-09 astro-ph.HE
Observations of the shell-type SNR Cassiopeia A at TeV energies with VERITAS
我们报告的观测非常高能量的伽马射线从壳型超新星遗迹仙后座A与VERITAS立体阵列的四个成像大气切伦科夫望远镜在亚利桑那州。这些观测的总曝光时间为22小时，在2007年9月至11月期间累积。与SNR仙后座A相关的伽马射线源在200 GeV以上被检测到，统计显著性为8.3 s. d。这个伽马射线源的积分通量估计约为蟹状星云通量的3%。光子光谱符合幂律dN/dE ~ E^（-Gamma），指数Gamma = 2.61 +/- 0.24（stat）+/- 0.2（sys）。数据与点状源一致。我们提供了一个详细的描述的分析结果，并讨论了物理机制，可能是负责所观察到的伽马射线发射。
2010-02-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
The relationship between gamma Cassiopeiae's X-ray emission and its circumstellar environment
γCas是经典Be星的原型，以其可变的硬X射线发射而闻名。为了阐明这种发射的原因，我们在2010年围绕4个XMM观测进行了多波长活动。观测技术包括长基线光学干涉测量法、自动测光望远镜监测和Halpha观测。因为伽玛Cas也是双星，我们测量了Halpha径向速度，并重新确定其周期为203.55+/-0.2天，离心率接近于零。LBOI的观测结果表明，该恒星的递减盘在2010年是轴对称的，倾角接近45 °，半径比以前报道的要大。Be星在我们的活动开始时开始“爆发”，在我们的活动期间，一个圆盘变亮和变红。我们对新的高分辨率光谱的分析揭示了从2001年（钱德拉）和2004年（XMM）获得的光谱中发现的许多属性。以及一个占主导地位的热14千电子伏的热组件，这些熟悉的包括：（一）铁K的荧光功能强于以前的时间观察到的，（二）强线的N VII和Ne XI线表示过剩，和（三）太阳下的铁丰富K壳线，但太阳丰富的L壳离子。我们还发现，需要2个吸收柱来拟合连续谱。当第一个保持在历史平均值1 × 10^21 cm^-2时，第二个非常大，在我们的X射线观测期间翻了一番，达到7.4 × 10^23 cm^-2。虽然我们没有发现这个柱密度和轨道相位之间有明确的关系，但它与2010年和更早的观测中的盘增亮和变红有很好的相关性。因此，从这项研究中得出的结论是，这么多（也许全部？）来自这个源的X射线发射来自Cas γ射线…
2012-01-31 astro-ph.HE
Fermi-LAT discovery of GeV gamma-ray emission from the young supernova remnant Cassiopeia A
我们报告的第一次检测GeV的高能伽马射线发射从一个年轻的超新星遗迹与大面积望远镜搭载费米伽马射线太空望远镜。这些观测结果揭示了一个没有明显空间延伸的源，在500 MeV以上的显著性水平为12.2 $σ$，其位置与1680年左右发生在仙后座星座-仙后座A的超新星爆炸遗迹的位置一致。源的伽马射线通量和光谱形状与伽马射线发射源于在该残骸壳层中加速的相对论粒子的情况一致。在Cas A中加速的宇宙射线（电子和质子）的总含量可以估计为$W_{\mathrm{CR}} \approx (1-4) \times 10^{49}$ erg，这要归功于残骸中众所周知的密度，假设观测到的伽马射线起源于SNR壳层。射电发射等离子体中的磁场可以被鲁棒地约束为B $\gt 0.1$ mG，为前向激波处的磁场放大和激波喷出物中的强场提供了新的证据。
2010-01-16 astro-ph.HE
Three-dimensional morphological asymmetries in the ejecta of Cassiopeia A using a component separation method in X-rays
最近的模拟表明，超新星遗迹（SNR）喷出物分布的不对称性仍然可以反映出最初超新星爆炸的不对称性。因此，他们的研究提供了一个很好的手段来测试和约束模型预测与重元素或中子星的分布，这两者都是更好地理解核心坍缩超新星爆炸机制的关键。使用一种新的盲源分离方法，适用于兆秒级的X射线观测的著名仙后座A信噪比揭示了地图的分布的喷出物赋予了前所未有的详细程度，并清楚地从连续发射分离。我们的方法还提供了一个三维视图的喷出物，通过解开红，蓝移的光谱成分和相关的图像的Si，S，Ar，Ca和Fe，提供洞察的形态喷出物分布仙后座A。这些映射使我们能够彻底调查的不对称性，在重元素分布和探针模拟预测的中子星踢和不同元素之间的相对不对称性。我们发现，在我们的研究中，大部分的喷出物的X射线通量源于红移分量，这表明在爆炸的不对称性。此外，红移的喷出物在物理上可以被描述为一个广泛的，相对对称的羽流，而蓝移的喷出物更类似于一个密集的结。中子星也直接向喷出物的红移部分移动，类似于44 Ti的情况。关于形态不对称性，似乎较重的元素具有更不对称的分布，这证实了模拟所做的预测。这项研究展示了新的分析方法重新审视档案观测以充分利用其科学内容的能力。
2021-05-24 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
Time evolution of broadband non-thermal emission from supernova remnants in different circumstellar environments
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的主要加速场之一，也是高能天体物理研究的重要对象。SNRs产生多波长，非热辐射通过加速粒子在碰撞的冲击所产生的SN喷出物和星周介质（CSM）之间的相互作用。虽然预计在超新星（SNe）和它们的CSM中观察到的丰富的弥散可以在SNR阶段产生不同的甚高能量（VHE）电磁信号，但到目前为止，在GeV和TeV伽马射线中观察到的SNR只有少数。因此，在不同的周围环境中，在SNR处的粒子加速的系统的理解是有限的。在这里，我们探讨非热发射信噪比在各种拱星环境中，从爆炸到5000年，使用流体动力学模拟加上有效的粒子加速。我们发现，在VHE制度的发射特性的时间演化主要取决于两个因素：目标粒子的数密度和放大的磁场中的冲击介质。我们还预测，切伦科夫望远镜阵列（CTA）将有足够的灵敏度，以检测VHE伽马射线从大多数年轻的SNRs的距离<~ 5.0千秒差距。因此，未来的SNR观测与CTA将有希望探测的CSM环境的SNe，因此他们的祖属性，包括质量损失的历史，大质量的恒星。
2019-03-25 astro-ph.HE
Unveiling the Physics of Core-Collapse Supernovae with the Line Emission Mapper: Observing Cassiopeia A
本白皮书评估了先进X射线探测器概念LEM对核坍缩超新星遗迹高分辨率光谱的观测潜力，通过流体动力学模型模拟中微子驱动超新星演化并合成仙后座A的模拟光谱，证明LEM能准确恢复抛射物视线速度以探索3D结构，并区分谱线展宽机制以测量离子温度，从而深化对超新星动力学的理解。
2024-08-22 astro-ph.HE
Mapping plasma properties of Cassiopeia A with XRISM/Resolve: a Bayesian analysis via UltraSPEX
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；SRON Netherlands Institute for Space Research（荷兰空间研究所）；The University of Tokyo（东京大学）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Meiji University（明治大学）
通过UltraSPEX贝叶斯分析，利用XRISM/Resolve观测首次获得Cassiopeia A等离子体参数图，揭示喷流中元素丰度比、多普勒速度差异及离子化时间与电子温度的反相关性。
2026-02-06 astro-ph.HE
Search for Continuous Gravitational Waves from the Central Compact Objects in Supernova Remnants Cassiopeia A, Vela Jr. and G347.3-0.5
我们对来自超新星遗迹Vela Jr.的中心致密天体的连续近单色引力波进行了亚阈值后续搜索，仙后座A和SNR G347.3 $-$ 0.5。在这三个目标中，我们研究了引力波频率和频率导数值的最有希望的~ 10，000种组合，基于Einstein@Home搜索LIGO O 1观测运行数据的结果，致力于这些对象。设定选择阈值，以便可以使用新发布的O2运行LIGO数据确认信号。为了达到最佳的灵敏度，我们执行两个单独的后续搜索，在两个不同的延伸的O2数据。只有一个候选者在第一次O2随访调查中幸存下来，与SNR G347.3-0.5中的中央致密物体有关，但尚未最终确认。为了评估可能的天体物理起源，我们使用档案X射线观测和搜索脉冲信号的振幅调制在推定的旋转频率的中子星及其谐波。这是迄今为止对连续引力波候选者进行的第一次广泛的电磁跟踪。未发现显著相关信号。与LIGO O3运行同时进行的新的X射线观测将使对电磁对应物的更灵敏的搜索成为可能。一个集中的引力波搜索O3数据的基础上提供的参数，这里应该很容易能够阐明这个离群值的性质。对LIGO仪器的噪声调查也可能揭示相干污染的存在。
2020-05-13 astro-ph.HE
X-ray diagnostics of Cassiopeia A's "Green Monster": evidence for dense shocked circumstellar plasma
本研究利用钱德拉X射线数据诊断仙后座A的“绿怪物”结构，发现其发射特性与激波环星星际介质相似，并具有高密度和蓝移特征，支持其源于致密CSM而非抛射物，挑战了平滑星风模型。
2024-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Morphologies and Kinematics of Supernova Remnants
本文综述了超新星遗迹（SNRs）形态学和运动学研究的主要进展。在过去几年中，SN爆炸的模拟有了很大的改进，通过将预测结果与SNRs观测到的大规模成分和形态特性以及喷出物材料的三维运动学进行比较，可以使用SNRs来测试模型。特别是，仙后座A -银河系中已知最年轻的核心坍缩SNR-提供了这些爆炸事件的复杂性的近距离视图，这些爆炸事件在遥远的河外来源中无法解决。我们总结了通过成像和光谱观测将信噪比与其祖先爆炸联系起来的进展，并讨论了信噪比研究的令人兴奋的未来前景，如X射线微量热仪
2018-03-30 astro-ph.HE
Dynamics of the intermediate-mass-element ejecta in the Supernova Remnant Cassiopeia A studied with XRISM
利用 XRISM 对 Cas A 中中等质量元素抛射物的光谱分析，揭示其速度分布与热性质，并估计自由膨胀速度为 2400-7100 km/s，支持 IIb 型超新星模型，且发现速度不对称性与中子星踢动相关。
2025-03-31 astro-ph.HE
Long-term evolution of non-thermal emission from Type Ia and core-collapse supernova remnants in a diversified circumstellar medium
银河系超新星遗迹（SNRs）对宇宙射线（CR）起源的贡献是现代天体物理学中一个重要的悬而未决的问题。宽带非热辐射是一个有用的代理探测的能量预算和生产历史的CR在SNR。我们进行流体动力学模拟来模拟从爆炸一直到辐射阶段的长期SNR演化（或最多$3\times10^5$ yrs），并计算宽带非热谱的时间演化，以探索其在约束周围环境以及SNR祖先的性质和质量损失历史方面的潜在应用。一个参数的调查进行的周围环境分为两个主要群体，即均匀的气体密度均匀的介质和一个与存在的星周结构所创建的大规模红超巨星（RSG）的祖星的恒星风。我们的研究结果揭示了一个高度多样化的非热发射的演化历史密切相关的环境特征的信噪比。直到辐射阶段，CR再加速和离子中性波阻尼的光谱演化的作用进行了研究。最后，我们对下一代硬X射线空间天文台FORCE的SNR观测的未来前景进行了评估，并预测了我们可以从与我们的演化模型的比较中学到什么。
2022-07-13 astro-ph.HE
A cut-off in the TeV gamma-ray spectrum of the SNR Cassiopeia A
人们普遍认为，大部分银河系宇宙射线在超新星遗迹（SNRs）中被加速。然而，没有观测证据的PeV能量的粒子在SNR的存在尚未found. The年轻的历史SNR仙后座A（Cas A）出现作为一个最好的候选人来研究加速过程。在2014年12月至2016年10月期间，我们用MAGIC望远镜观测了Cas A，积累了158小时的高质量数据。我们导出了100 GeV到10 TeV的源的光谱。我们还分析了$\sim$ 8年的$Fermi$ -LAT，以获得60 MeV和500 GeV之间的光谱形状。LAT和MAGIC望远镜测量的光谱在误差范围内是相容的，并且在最高能量处显示出明显的关闭（4.6 $σ$），这可以用$E_c = 3.5\left(^{+1.6}_{-1.0}\right)_{\textit{stat}} \left(^{+0.8}_{-0.9}\right)_{\textit{sys}}$ TeV的指数截止来描述。从60 MeV到10 TeV的伽马射线发射可以归因于光谱指数为$\sim$ 2.2的高能质子群，能量截止为$\sim$ 10 TeV。这一结果表明，Cas A目前对高能（$\sim$ PeV）宇宙线海的贡献并不显著。单带轻子模型不能单独再现多波长光谱能量分布。此外，如果MAGIC观测到的通量中有不可忽略的一部分是由轻子产生的，那么辐射应该是在一个磁场较低的区域（B $\l…
2017-07-05 astro-ph.HE
Reverse Shock Revisited in Cassiopeia A with Chandra
本研究利用钱德拉数据重新分析仙后座A中的反向激波，通过谱线通量比和质心能量确定其位置与速度，并验证了两种测量方法的一致性，揭示爆炸不对称性对遗迹结构的影响。
2024-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Leptonic non-thermal emission from supernova remnants evolving in the circumstellar magnetic field
甚高能量（VHE）从许多超新星遗迹（SNRs）观测到的γ射线辐射表明，在遗迹的冲击波中粒子加速到高能量，并对银河系宇宙射线有潜在的重大贡献。很难确定是质子（通过强子相互作用和随后的π介子衰变）还是电子（通过环境光子场的逆康普顿散射）造成了这种发射。对于成功的诊断，很好地理解底层粒子群的空间和能量分布是至关重要的。大多数SNRs是在核心坍缩爆炸中产生的，并膨胀到它们的祖先恒星的风泡中。这种星周介质具有气体和磁场的复杂空间分布，这自然会强烈影响所产生的粒子数量。在这项工作中，我们进行了详细的研究的光谱-空间演化的电子加速在向前冲击的核心崩溃SNR和他们的非热辐射，使用的RATPaC代码，是专为时间和空间相关的治疗粒子加速在SNR冲击。我们通过扩散和同步加速器冷却的效率重点关注空间不均匀磁场的影响。结果表明，星周磁场的结构可以留下强烈的签名，在光谱和形态所产生的非热辐射。
2021-11-23 astro-ph.HE
Kepler's Supernova: An Overluminous Type Ia Event Interacting with a Massive Circumstellar Medium at a Very Late Phase
我们已经分析了XMM-牛顿，钱德拉，朱雀观测开普勒的超新星遗迹（SNR）的研究SN喷出物和星周介质（CSM）的属性。为了进行比较，我们还分析了两个年龄相似的，以喷出物为主的SNR：第谷的SNR，被认为是典型的Ia型SN的残余，和SNR 0509-67.5在大麦云云，被认为是一个过亮的Ia型SN的残余。通过简单的比较，我们发现Kepler SNR和SNR 0509-67.5的铁族元素（IGE）与中等质量元素（IME）的谱线强度比远高于Tycho SNR的谱线强度比。因此，我们认为开普勒是过亮Ia型SN的产物。这一推论得到了我们的光谱模型的支持，它揭示了IGE和IME的质量分别为~0.95 M_sun和~0.12 M_sun（Kepler的SNR），~0.75 M_sun和~0.34 M_sun（SNR 0509-67.5），~0.35 M_sun和~0.70 M_sun（Tycho的SNR）。我们发现，CSM分量在开普勒的SNR包括稀薄的弥漫气体（~0.3 M_sun）存在于整个遗迹，加上密集的结（~0.035 M_sun）。这两种成分都具有较高的N丰度（N/H ~ 4倍于太阳值），表明它们来自祖先系统中经过hoc处理的物质。扩散CSM的质量使我们能够推断前SN的质量损失率为~1.5e-5（V_w/10 km/s）Msun/yr，与最近的流体动力学模拟结果基本一致。由于密集的纽结有缓…
2015-06-09 astro-ph.HE
Origin of gamma-ray emission in the shell of Cassiopeia A
仙后座A（Cassiopeia A）壳层的非热X射线发射一直是一个有趣的研究课题，因为它提供了有关相对论电子及其在冲击波中加速机制的信息。钱德拉X射线天文台揭示了X射线中SNR的详细光谱和空间结构。对Cas A的钱德拉X射线数据的谱分析显示，壳层不同区域的通量水平不同，这可以归因于这些区域的不同磁场。此外，费米伽马射线太空望远镜上的大面积望远镜观测到的GeV伽马射线发射表明，强子过程在Cas A中占主导地位，这是质子加速的明显特征。在本文中，我们的目的是解释GeV-TeV的伽玛射线数据的背景下，轻子和强子的情况。我们模拟了Cas A的多波长光谱。我们用同步辐射过程来解释观测到的来自壳层不同区域的非热X射线通量。这些结果估计的模型参数，然后用来解释TeV的γ射线发射光谱。我们还使用强子的情况下，同时解释GeV和TeV通量。我们表明，轻子模型不能单独解释GeV-TeV的数据。因此，我们需要一个强子模型来解释观测到的GeV-TeV通量。我们发现，虽然纯强子模型能够解释的GeV-TeV的数据，一个lepto-hadronic模型提供了最好的拟合数据。
2014-01-22 astro-ph.HE
Evolution of Supernova Remnants Expanding out of the Dense Circumstellar Matter into the Rarefied Interstellar Medium
对膨胀的超新星喷出物与外界致密的星周物质（CSM）和稀薄的星际介质（ISM）相互作用进行了三维流体动力学计算。CSM是由来自前超新星阶段的恒星风物质组成的，并假设是轴对称的：赤道周围的物质比由祖先旋转驱动的极地方向上的物质多。由于CSM的高密度，冲击加热的喷射物的电离状态很快变得与电子温度平衡。当冲击波冲出CSM进入稀薄ISM时，由于绝热膨胀，冲击喷出物迅速冷却，因此会留下过度电离/重组的等离子体。由于与ISM的相互作用，喷出物被第二次反向激波重新加热。我们计算了超新星遗迹沿视线方向的辐射量（SNR），发现过电离等离子体相对于旋转轴在赤道面上呈带翅膀的棒状，而在极面上呈贝壳状。被冲击波加热的热气存在于SNR的最外层区域，具有几乎完整的外壳，但来自其的X射线太微弱而无法观察到。因此，取决于视角，过电离等离子体的SNR将在X射线中表现出中心填充形态，如W 49 B，混合形态SNR。第二次逆激波扫出棒状结构并最终消失，在演化的后期，赤道和极面上的SNR都变成壳状。
2011-10-22 astro-ph.HE
X-ray Measurements of the Particle Acceleration Properties at Inward Shocks in Cassiopeia A
我们提出了新的证据，明亮的非热X射线发射功能的内部仙后座A超新星遗迹（SNR）是由向内移动的冲击钱德拉和NuSTAR的基础上的观测。利用钱德拉在2000-2014年拍摄的监测数据确定了几个明亮的向内移动的细丝。这些向内移动的激波位置与NuSTAR观测到的硬X射线（15-40 keV）热点几乎一致。根据自行测量，估计横向速度在$\sim$ 2，100 - 3，800 km s $^{-1}$范围内，距离为3.4 kpc。在膨胀的喷出物框架中，激波速度达到$\sim$ 5，100 - 8，700 km s $^{-1}$，略高于前向激波的典型速度。此外，我们发现通量的变化（增加和减少）的时间尺度上的几年，在一些向内移动的冲击丝。快速变异性时间尺度与$B \sim$ 0.5-1 mG的放大磁场一致。向内运动激波的高速和低光子截止能量表明，对于我们在这项研究中考虑的几个简单物理配置，粒子扩散系数偏离玻姆制度（$k_0 = D_0/D_{\rm 0,Bohm} \sim$ 3-8）。在这些冲击的最大电子能量估计为$\sim$ 8-11 TeV，小于$\sim$ 15-34 TeV的值推断为向前冲击。仙后座A在动力学上太年轻了，它的反向激波在观测者框架中看起来是向内移动的。相反，我们认为向内移动的激波是前向激波在周围物质中遇到$\gtrsim$ 5-8密度跃变的结果。
2017-12-06 astro-ph.HE
Far-infrared Polarization of the Supernova Remnant Cassiopeia A with SOFIA HAWC+
本研究利用SOFIA的HAWC+仪器观测仙后座A超新星遗迹的远红外偏振，证实尘埃颗粒大且以硅酸盐为主、与磁场强排列，估算出喷流尘埃质量下限，支持核心坍缩超新星是高红移星系尘埃重要来源的假说。
2023-04-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Updated Proper Motion of the Neutron Star in the Supernova Remnant Cassiopeia A
利用二十余年钱德拉数据更新仙后座A中子星速度，两种方法测得日心速度275-436 km/s，排除高速，支持含踢动机制的模拟。
2025-01-21 astro-ph.HE
Filamentary Ejecta Network in Cassiopeia~A Reveals Fingerprints of the Supernova Explosion Mechanism
本研究通过建模与模拟，揭示Cas A中JWST观测到的丝状喷流网络源于中微子驱动超新星爆炸早期过程，为超新星爆炸机制提供了关键线索。
2025-03-13 astro-ph.HE
A dedicated Chandra ACIS observation of the central compact object in the Cassiopeia A supernova remnant
我们介绍了最近钱德拉X射线天文台对超新星遗迹仙后座A中的中心致密天体（CCO）的观测结果。这一观测结果是在一个仪器配置中获得的，该配置结合了高空间分辨率和最小的光谱失真，它使我们能够搜索周期超过0.68秒的脉动。我们没有发现与CCO相关的扩展发射的证据，也没有统计学上显著的脉动（脉冲分数的3-sigma上限约为16%）。CCO光谱与幂律模型的拟合产生大的光子指数，γ \approx 5，和氢柱密度大于从SNR光谱获得的。与黑体模型的拟合在统计上是不可接受的。氢或氦中子星大气模型提供了更好的拟合，最佳拟合的有效温度为kT_{eff} ^ \infty \approx 0.2 keV，但它们需要一个小恒星的半径，R = 4 - 5.5 km，和一个低质量，M < 0.8 M_sol。一颗中子星不可能有这么小的半径和质量，但观测到的辐射可能来自一颗奇异夸克星的大气层。更有可能的是，CCO可能是一颗表面温度不均匀、表面磁场较低的中子星（所谓的反磁星），类似于其他三颗周期导数上限已经确定的CCO。根据氢大气模型的拟合，估算出的热光度L_{bol} ^ \infty \sim 6 \times 10^{33} erg s^{-1}与CCO年龄为330年的标准中子星冷却相一致。表面温度不均匀性的起源还有待了解，它可能是由中子星地壳中具有非常强的环形磁场的各向异性热传导引起的。
2009-08-19 astro-ph.HE
Linking core-collapse supernova explosions to supernova remnants through 3D MHD modeling
超新星遗迹（SNRs）的结构和形态反映了母超新星（SNe）的性质和遗迹扩张所经历的非均匀环境的特征。将SNRs的形态与其母SNe中的各向异性联系起来，对于获得与SNe相关的爆炸过程的许多方面的关键信息至关重要。如今，由于描述从SN到SNR的长期演变的多维模型以及在电磁波谱上不断增长的质量和数量的观测数据，我们研究SN-SNR连接的能力得到了很大的提高，这允许约束模型。在这里，我们使用了在“Accordo Quadro INAF-CINECA（2017）”框架中获得的数值资源以及CINECA ISCRA Award N.HP10BARP6Y来描述SNR从核心坍塌到2000年时完全成熟的SNR的完整演变。我们的模拟与观测的信噪比仙后座A（Cas A）在$\sim 350$ ~岁。由于这些模拟，我们能够将SNR的物理，化学和形态特性与SN爆炸复杂阶段的物理过程联系起来。
2020-12-25 astro-ph.HE
The impact of circumstellar wind-blown bubbles on the dynamics of pulsar wind nebulae and supernova remnants
Gran Sasso Science Institute (GSSI)（格兰萨索科学研究所）；INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)（意大利国家核物理研究院格兰萨索国家实验室）；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, CNES（图卢兹大学、法国国家科学研究中心、法国国家空间研究中心天文物理研究）
该研究通过一维流体力学模拟，发现星周风泡会显著增大脉冲星风云尺寸与能量，解释了部分脉冲星风云尺寸偏大、其母超新星遗迹未被探测的现象。
2026-08-26 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
Escape of cosmic rays from perpendicular shocks in the circumstellar magnetic field
本文通过测试粒子模拟研究了宇宙线在超新星遗迹垂直激波中的逃逸过程，发现无磁场放大时最大能量由星风区磁场强度决定，约为10-100 TeV，并指出WR星风环境可贡献PeV宇宙线。
2023-04-05 astro-ph.HE
The Origin of Kepler's Supernova Remnant
现在已经确定开普勒的超新星遗迹是Ia型爆炸的结果。开普勒的年龄为407年，角直径约为4 '，估计距离在3.0到7.0千秒差距之间。与其他Ia型超新星遗迹如第谷和SN 1006，以及大麦云星云中的SNR 0509-67.5不同，开普勒显示了强烈的星周相互作用的证据。北部的弓形激波结构被认为是源于超新星爆发前一个质量损失系统穿过星际介质的运动。我们目前的流体动力学和光谱建模的结果，旨在限制系统的拱星环境和爆炸中产生的56 Ni的量。利用含有0.3Msun（亚能）或1 Msun（高能）56 Ni的模型，模拟了Ia超新星喷出物与各种星周密度模型的相互作用.仅基于动力学考虑，我们发现亚能模型倾向于SNR < 6.4 kpc的距离，而产生1 M_sun的56 Ni的模型需要SNR> 7 kpc的距离。X射线光谱与产生约1 M太阳的56 Ni的爆炸一致，排除了亚能量模型，并表明开普勒的SNR是一个类似SN 1991 T的事件。此外，X射线光谱排除了超新星爆发前各向同性质量损失所预期的纯1/r^2风廓线。在祖系统周围引入一个小腔导致与观察到的光谱一致的模拟X射线光谱。如果风形的星周环境是必要的，以解释动力学和X射线发射的冲击喷出物在开普勒的SNR，那么我们需要的距离残骸大于7千秒差距。
2012-06-28 astro-ph.HE
XRISM Observations of Cassiopeia A: Overview, Atomic Data, and Spectral Models
本文利用XRISM对仙后座A进行高分辨率X射线光谱观测，通过比较不同原子数据库和拟合软件版本，发现新原子数据显著降低Ni丰度，并揭示NW与SE区域在Ti/Fe、Mn/Fe、Ni/Fe丰度比上的显著差异。
2025-08-22 astro-ph.HE
Non-Thermal Radio and Gamma-Ray Emission from a Supernova Remnant by the Blast Wave Breaking Out of the Circumstellar Matter
本文计算了超新星遗迹在其前身星风形成的星周物质（CSM）中爆炸产生的韧致辐射、逆康普顿散射和$pi^0$衰变的同步辐射和γ射线辐射。这种情况可能是像W 49 B这样的混合形态超新星遗迹（SNRs）的起源，它们在X射线发射中表现出复合辐射光谱。我们假定1.5 $M_{odot}$的CSM存在于密度为0.016 cm $^{-3}$的星际介质（ISM）中，距离超新星0.07- 3 pc。当冲击波冲出CSM进入ISM时，其速度迅速增加，因此颗粒加速增强。在爆发后，质子的最大能量达到$sim$ 1300 TeV，其能量为爆炸能量的$sim$ 0.5%。我们考虑了爆炸冲击后ISM壳体的非热辐射。在1 GHz的同步辐射通量是几十焦耳，可比观察到的混合形态信噪比。由于密度低，伽马射线光度主要由逆康普顿散射决定，它比$pi^0$衰变光度高一个数量级。包括韧致辐射在内的总γ射线光度为$10^{33}$ erg s $^{-1}$，低于从混合形态SNR观察到的典型值$10^{35}$ -- $10^{36}$ erg s $^{-1}$。然而，如果，例如，$sim$ 10%的加速质子与密度为$sim$ 100 cm $^{-3}$，$pi^0$的某些物质相互作用-衰变伽马射线光度将被增强到与观测值相当。
2013-03-26 astro-ph.HE
Detection of the Red Supergiant Wind from the Progenitor of Cassiopeia A
仙后座A（Cassiopeia A）是研究得最好的年轻银河系超新星遗迹之一。虽然提供了一个难得的机会来详细研究IIb型超新星的残骸，但关于其祖先的性质，质量损失历史及其前SN演化的问题仍然存在。在这里，我们提出了一个光学调查的星周环境的Cas A周围，发现cluerous和conventary的H α发射星云集中在10-15秒差距（10-15角分）的北部和东部。首先由闵可夫斯基作为一个微弱的H II区域报道，这些星云相对于周围的扩散发射表现出不同的形态和光谱特性。与邻近的H II区域相比，这些星云显示出相对于H α更强的[N II] 6548，6583 A和[S II] 6716，6731 A辐射。我们发现，Cas A的最高速度的喷出物结与一些最近的发射星云相互作用，从而提供了强有力的证据，这些星云位于相同的距离作为残余。我们解释这些周围的星云是祖先的红超巨星风的残留物，这些红超巨星风聚集在位于Cas A北部的一个巨大的扩展H II区的南部边缘。我们的发现与Cas A的前身经历了相当大的质量损失的观点一致，首先是来自快速的主序星风，然后是来自较慢的cluerated超巨星风，最后是来自短暂的高速风，就像来自黄色超巨星的风一样。
2020-02-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Third Epoch Proper Motion Study of The Forward Shock in Kepler's Supernova Remnant
我们在2000年，2006年和2014年的钱德拉X射线观测的三个时期内测量了开普勒超新星遗迹（SNR）的膨胀。作为一颗历史上的超新星（在公元1604年观测到）的遗迹，开普勒的SNR提供了实时研究这样一个天体的动力学演化的难得机会。对前向激波速度不对称性的测量也可以提供对爆炸性质和星周物质密度的深入了解。结合2014年的数据以及2000年和2006年的数据，我们可以观察到沿着SNR外缘的细丝的自行。先前对开普勒信噪比的研究表明，残骸周围的南北区域之间的自行差异高达3倍。随着我们在这里使用的时间基线的延长，我们发现结果与以前的研究一致，但不确定性较小。此外，通过增加第三个时期的观察，我们搜索的任何系统的变化，在速度的形式的减速的冲击波，最近报道在第谷的SNR。我们几乎没有发现这种减速的决定性证据，并得出结论，开普勒的SNR遇到的是密度大致恒定的星周物质，尽管在外围有很大的变化。
2021-12-15 astro-ph.HE
Potential of the Cherenkov Telescope Array for studying the young nearby supernova remnants
针对邻近年轻超新星遗迹甚高能γ射线产生机制尚存的疑问，研究人员借助相关物理模型模拟了切伦科夫望远镜阵列（CTA）对这类源的观测，明确了CTA可探究的遗迹特性与有望解答的科学问题。
2023-10-05 astro-ph.HE
The Three-Dimensional Structure of Cassiopeia A
我们使用斯皮策太空望远镜的红外光谱仪绘制了仙后座A的几乎整个范围，范围在5-40微米之间。利用红外和钱德拉X射线多普勒速度测量，以及光学喷出物超出前向冲击的位置，我们构建了一个3-D模型的残骸。Cas A的结构可以被表征为球形组件、倾斜的厚盘、以及多个喷射物射流/活塞和光学快速移动的结，所有这些都填充在厚盘平面上。Cas A中的亮环表示厚平面/活塞和大致球形的反向激波之间的交点。喷出物活塞表明了爆炸中的径向速度梯度。一些喷射活塞是双极的，具有围绕膨胀中心的相反方向的流动，而一些喷射活塞没有显示出这样的对称性。一些喷出物活塞似乎保持了核燃烧层的完整性，而另一些则似乎穿透了外层。喷出物活塞表明了爆炸中的径向速度梯度。在3-D中，东南部的Fe喷流占据了Si组发射中的“孔”，并不像以前认为的那样代表“翻转”。虽然与星周介质的相互作用会影响残骸的详细外观，并可能影响东南Fe喷流的可见度，但大部分对称性和不对称性都是Cas A爆炸所固有的。
2010-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray Measurements of $^{44}$Ti in Four Supernova Remnants
通过分析四个年轻超新星遗迹的XMM-Newton数据，研究$^{44}$Ti衰变产生的Sc K$_α$ X射线，发现中等置信度谱线与伽马射线探测一致。
2025-07-15 astro-ph.HE
Particle acceleration around SNR shocks
本文综述了超新星遗迹中无碰撞激波的粒子加速理论的基本特征。我们展示了如何非线性效应引起的反反应的加速粒子上的冲击动力学是至关重要的，以支持hipotesys的SNRs是银河系宇宙射线的工厂。讨论了扩散激波加速机制建模的最新进展，重点讨论了磁场放大的作用和星周环境中中性粒子的存在。将特别关注信噪比的多波长光谱的非线性效应的观测结果，重点是X射线和伽马射线发射。最后，我们还讨论了如何巴耳末线，从几个年轻的SNR检测，可以用来估计冲击动力学性质和CR加速的效率。
2012-09-26 astro-ph.HE
A JWST Survey of the Supernova Remnant Cassiopeia A
本文报道JWST对仙后座A的NIRCam/MIRI成像与MRS光谱巡天，揭示未激波抛射物网、CSM尘埃片及光回声等结构，并约束中心中子星回落盘。
2024-06-10 astro-ph.HE
A Comparative Study of the Supernova Remnant Cassiopeia A from 2013--2020 Deep [Fe II]+[Si I] Images
Seoul National University（首尔大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天体物理与空间科学研究所）；Samsung SDS（三星SDS）
利用2013-2020年深[Fe II]+[Si I]图像，研究Cassiopeia A超新星残骸的形态和运动学变化，发现高速运动喷射物结的显著波动及壳层扩展模式。
2026-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray observation of the shocked red supergiant wind of Cassiopeia A
Cas A是一个银河系超新星遗迹，其超新星爆炸被观测到是IIb型的。已知它的SN类型，对Cas A祖先的质量损失历史的观测限制可以提供关于大质量恒星最终命运的关键信息。本文利用Chandra X射线天文台的1 Ms观测资料，研究了Cas A中冲击环境气体的X射线特征，并试图约束其前身星的质量损失历史。我们确定从冲击周围气体沿残骸的外边界的热发射。测量的径向变化的光谱参数的冲击环境气体的自相似的解决方案的Chevalier的比较表明，Cas A是扩大到一个拱星风，而不是到一个均匀的介质。我们估计风密度nH ~ 0.9 $\pm$ 0.3 cm $^{-3}$在目前的外半径的残余物（~3 pc），我们解释为一个密集的慢风从红超巨星（RSG）的明星。我们的结果表明，Cas A的祖星的初始质量约为16 Msun，爆炸前的质量约为5 Msun，不确定性为百分之几十。此外，研究结果表明，在祖星损失的质量（约11 Msun）中，有相当大的一部分（超过6 Msun）可能是通过其RSG风损失的。
2014-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Particle Acceleration along Magnetic Fields as the Origin of Ear-like Structures in Supernova Remnants
该研究利用 PIC 模拟表明，磁化介质中沿磁场方向增强的粒子加速会改变激波形态并形成耳状突出物，为超新星遗迹耳状结构提供了不同于喷流或星周作用的新机制。
2025-09-28 astro-ph.HE
Suzaku Discovery of Fe K-Shell Line from the O-Rich SNR G292.0+1.8
我们报告了银河系富氧超新星遗迹（SNR）G292.0+1.8的朱雀/XIS结果，G292.0+1.8是核心坍缩超新星的遗迹。G292.0+1.8的X射线谱由两种类型的等离子体组成，一种是处于碰撞电离平衡（CIE），另一种是处于非平衡电离（NEI）。CIE等离子体具有接近太阳的丰度，因此可能起源于星周和星际介质。NEI等离子体具有超太阳的丰度，丰度模式表明等离子体起源于主序为30-35 Msolar的超新星喷出物。在NEI等离子体中首次探测到能量为6.6keV的铁K壳层线。
2014-02-07 astro-ph.HE
Energetics and Birth Rates of Supernova Remnants in the Large Magellanic Cloud
公布的X射线发射特性的一个样本的50超新星遗迹（SNRs）在LMC被用作输入信噪比演化模型计算。前向冲击波发射建模，以获得初始爆炸能量，年龄，和拱星介质密度为每个SNR的样品。由此产生的年龄分布产生的SNR出生率为1/（500年）的LMC。爆炸能量分布符合对数正态分布，最可能的爆炸能量为$0.5\times10^{51}$ erg，能量分散系数为1- $σ$ 3。星周介质密度分布比爆炸能量分布更宽，最可几密度为0.1 cm $\sim$。密度分布的形状可以用对数正态分布拟合，由于SNR的演化时间较短，在高密度下不完整。
2017-01-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
