中國天文學(xué)家使用歐空局XMM-牛頓衛(wèi)星研究了一顆被稱為W49B的發(fā)光超新星遺跡(SNR)，其研究成果發(fā)表在《arxiv》上，更多地揭示了這種發(fā)光超新星遺跡的特性及其前身性質(zhì)。

超新星遺跡是由超新星爆炸造成的擴(kuò)散、膨脹的結(jié)構(gòu)包含從超新星爆炸中膨脹的拋射物質(zhì)和其他星際物質(zhì)，這些物質(zhì)已被爆炸的恒星沖擊波通過而卷起。

對超新星遺跡的研究對天文學(xué)家來說很重要，因為它們在星系演化中扮演著關(guān)鍵角色，將超新星爆炸產(chǎn)生的重元素分散到星際介質(zhì)(ISM)中，并提供加熱ISM所需的能量，超新星遺跡也被認(rèn)為是銀河系宇宙射線加速的原因。W49B最有可能位于距離地球26000到36800光年之間，它是一個混合形態(tài)的超新星遺跡，它是最早用復(fù)合(過電離)等離子體(RP)探測到的超新星遺跡之一。

也是銀河系1.0 GHz射電頻段或GeV伽馬射線中最明亮的信噪比之一。W49B前身性質(zhì)仍然是一個懸而未決的問題，最有可能的假設(shè)是它是一顆核心塌縮(CC)超新星，然而，一些研究認(rèn)為它可能是IaSN型熱核爆，甚至可能是噴流驅(qū)動的Ib/Ic型爆炸。為了找出哪種情況是正確的，中國南京大學(xué)孫磊和楊琛分析了W49B的XMM-牛頓衛(wèi)星觀測檔案。研究人員使用存檔的XMM-牛頓衛(wèi)星數(shù)據(jù)對SNRW49B進(jìn)行了全面的X射線光譜分析和成像分析。

這項研究發(fā)現(xiàn)，在W49B噴發(fā)出的熱等離子體中，鐵以及硅、鈉和鈣等較輕元素的過度電離存在光譜證據(jù)。此外，研究還限制了RP在此信噪比下的熱特性和電離特性。特別是，研究發(fā)現(xiàn)，W49B中的RP具有多溫度成分，由兩個總質(zhì)量約為4.6個太陽質(zhì)量的成分組成。結(jié)果表明，這兩個組分都是由噴出物質(zhì)主導(dǎo)，但具有不同的電子溫度(約1.60和0.64keV)和復(fù)合年齡(約6000和3400年)。

此外，XMM-牛頓衛(wèi)星數(shù)據(jù)還提供了W49B各種發(fā)射線的線通量圖像和等效寬度圖。對該數(shù)據(jù)集的分析表明，對于幾乎所有的發(fā)射線，超新星遺跡中心棒狀結(jié)構(gòu)具有最高的發(fā)射測度。同時，金屬豐度分布具有明顯的分層特征。對W49B拋射物的化學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，金屬豐度比支持所研究信噪比的核坍塌超新星前驅(qū)(質(zhì)量小于15個太陽質(zhì)量)的假設(shè)。然而，一些結(jié)果指出了另一種解釋。

如果W49B起源于CC爆炸，其研究結(jié)果表明其前體質(zhì)量小于15個太陽質(zhì)量。但在CC背景下，高M(jìn)n豐度(Mn/Fe>1)將會令人困惑。如果W49B起源于Ia型SN，結(jié)果表明金屬豐度比可能與多點點火的DDT[延遲爆轟]模型大致一致，但發(fā)出的X射線僅占SN噴射總量的10%左右。

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研究/來自：南京大學(xué)

參考期刊《arXiv》

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