XMM-Newton исследовал остаток сверхновой W49B

Остаток сверхновой (SNR) - это диффузные расширяющиеся структуры, возникающие в результате взрыва сверхновой. Они содержат выброшенный взрывом материал и межзвездное вещество, который был поглощен прохождением ударной волны от взорвавшейся звезды.

Исследования остатков сверхновых важны для астрономов, поскольку играют ключевую роль в эволюции галактик, рассеивая тяжелые элементы, образовавшиеся при взрыве сверхновой, в межзвездной среде и обеспечивая энергию, необходимую для её нагревания. Также считается, что остатки сверхновых ответственны за ускорение галактических космических лучей.

W49B находится на расстоянии 26000 - 36800 световых лет от Земли. Это остаток сверхновой смешанной морфологии. Это один из первых остатков сверхновой, обнаруженный с помощью рекомбинирующей (сверхионизированной) плазмы (РП), а также один из самых ярких остаток сверхновой в Млечном пути в радиочастотном диапазоне 1,0 ГГц или ГэВ гамма-излучения.

Природа прародителя W49B остается открытым вопросом. Наиболее правдоподобной гипотезой является мнение, что это сверхновая, но некоторые исследования предполагают, что это может быть сверхновая типа Ia или даже взрыв типа Ib / Ic. Чтобы выяснить, какой сценарий верен, Лэй Сунь и Ян Чен из Наньцзинского университета в Китае проанализировали архивные наблюдения XMM-Ньютона W49B.

«Мы выполняем комплексную рентгеновскую спектроскопию и анализ изображений SNR W49B с использованием архивных данных XMM-Newton», - написали астрономы.

Исследование нашло спектральные доказательства чрезмерной ионизации железа, а также более легких элементов, таких как кремний, натрий и кальций, в горячей плазме W49B. Более того, исследования ограничены термическими и ионизационными свойствами РП в этом остатке сверхновой.

В частности, исследование показало, что РП в W49B мультитемпературный состав и состоит из двух компонентов с общей массой около 4,6 солнечных масс. Оказалось, что в этих двух компонентах преобладает материал выброса, но они характеризуются различными электронными температурами (около 1,60 и 0,64 кэВ) и возрастом рекомбинации (приблизительно 6000 и 3400 лет).

Кроме того, данные XMM-Newton предоставили изображения линий потока и карты эквивалентной ширины различных линий излучения для W49B. Анализ этого набора данных показывает, что центральная стержнеобразная структура остатка сверхновой имеет самый высокий показатель выбросов почти для всех линий выбросов. Между тем, распределение содержания металлов показывает явные стратифицированные особенности.

Химическое исследование выброса W49B показало, что отношения содержания металла поддерживают сценарий возникновения коллапса ядра сверхновой (с массой ниже 15 масс Солнца) для изученного остатка сверхновой. Однако некоторые результаты указывают на другое объяснение.

«Если W49B происходит от коллапса ядра, наши результаты предполагают, что масса предшественника будет ниже 15 масс Солнца. Но высокое содержание Mn (Mn / Fe> 1) будет сбивать с толку в контексте коллапса ядра. Если W49B происходит от сверхновой типа Ia, наши результаты показывают, что соотношения содержания металла могут быть примерно совместимы с моделью с задержкой взрыва с многоточечным воспламенением, но выбросы, испускаемые рентгеновским излучением, составляют только около 10 процентов от общего выброса сверхновой», - сделали вывод астрономы.

Результаты нового исследования, представленные в статье, опубликованной на arXiv.org, пролили больше света на свойства SNR и на характер его предшественника.