大麥哲倫星雲的超新星遺蹟,前身竟是一顆15倍太陽質量恆星!

2020-12-14 騰訊網

哈佛史密森天體物理中心(CFA)的天文學家，對大麥哲倫星雲(LMC)中的X射線明亮超新星遺蹟(SNR)N132D進行了詳細光譜分析，其研究成果發表在《arxiv》上，提供了關於這種超新星遺蹟化學成分的重要信息，並進一步闡明了它的來源。超新星遺蹟是由超新星爆炸造成擴散、膨脹的結構，超新星遺蹟包含從爆炸中膨脹的拋射物質和其他星際物質。

這些物質已經被爆炸的恆星的衝擊波通過而捲起，對超新星遺蹟的研究對天文學家來說很重要，因為它們在星系演化中扮演著關鍵角色，將超新星爆炸產生的重元素分散到星際介質(ISM)中，並提供加熱星際介質所需的能量，超新星遺蹟也被認為是銀河系宇宙射線加速的原因。麥哲倫雲超新星遺蹟(MCSNR)J0525-6938，簡稱N132D。

其X射線光度約為30十分之一erg/s，是大麥哲倫星雲中X射線最亮的信噪比。雖然對這一信噪比已經進行了很多研究，但它祖先的性質仍然不確定。為了解決不確定性，由哈佛史密森天體物理中心Piyush Sharda領導的天文學家團隊，對美國宇航局錢德拉X射線天文臺的檔案數據進行了全譜分析。關於N132D錢德拉數據還沒有進行這樣的分析，研究人員希望它能揭示關於這個超新星遺蹟化學成分及其來源的基本信息。

圖示：0.35 7.0keV波段N132D中每像素數的Chandra ACIS-S圖像，x軸和y軸分別顯示右升角(RA)和赤緯(DEC)。

在這項研究工作中，根據Chandra的檔案觀測，展示了大麥哲倫星雲中最亮信噪比N132D的空間分辨X射線光譜。這項研究計算了大麥哲倫星雲氧、氖、鎂、矽、硫和鐵的平均豐度。結果表明，在N132D的西北和東北邊緣，氧和硫的豐度分別增加。此外，西緣外突出的一個微弱斑點顯示出氧氣的豐富性增強，這表明它可能是一個富氧噴出物質團。

通過對錢德拉數據的分析，天文學家發現N132D中的鐵-鉀絡合物發射主要分布在它的南半部，而不是位於一個單一的特徵中。假設這種發射背後是富矽的相對較熱的等離子體(高於1.5keV)。天文學家估計，N132D的前身質量應該在15個太陽質量左右，並得出結論，這種信噪比是核心塌縮超新星的結果。所以，研究分析得出結論：SNR N132D很可能是由中等質量前驅體核崩塌造成，在CSM[星周介質]的一個空穴中，由前超新星風造成。

博科園｜Copyright Science X Network/Tomasz Nowakowski/Phys

參考期刊《arxiv》

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