年轻超新星遗迹中的 $^{44}\rm Ti$ 抛射物

Christoph Weinberger; Roland Diehl; Moritz M. M. Pleintinger; Thomas Siegert; Jochen Greiner

doi:10.1051/0004-6361/202037536

年轻超新星遗迹中的 $^{44}\rm Ti$ 抛射物

高能天体物理现象 2020-06-24 v1

作者: Christoph Weinberger , Roland Diehl , Moritz M. M. Pleintinger , Thomas Siegert , Jochen Greiner

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摘要

背景:示踪超新星核合成产生的不稳定同位素可直接诊断超新星爆发物理。理论模型预测了广泛的多种情形,这些可通过观测丰度同位素 $^{56}$ Ni 和 $^{44}$ Ti 来约束。后者的直接证据此前仅在两次核坍缩超新星事件中发现,而在热核超新星中似乎缺失。目的:我们旨在通过 Cas A、SN 1987A、Vela Jr.、G1.9+0.3、SN1572 和 SN1604 的 $^{44}$ Ti 抛射物质量与爆发运动学约束其超新星前身星类型。方法:我们利用经验驱动的精密背景模型分析了候选源的 INTEGRAL/SPI 观测。我们分析了 $^{44}$ Ti 衰变链中发射的 68、78 和 1157\,keV 三条主导光谱分辨去激发线。通量可确定 $^{44}$ Ti 的产额。遗迹运动学由谱线的多普勒特征获得。结果:我们在所有三条线中均发现 Cas A 的显著信号,合并显著性为 5.4 $\sigma$ 。 $^{44}$ Ti 和 $^{44}$ Sc 衰变的通量分别为 $(3.3 \pm 0.9) \times 10^{-5}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$ 和 $(4.2 \pm 1.0) \times 10^{-5}$ ph cm $^{-2}$ s $^{-1}$ 。我们对 Cas A 的 $^{44}$ Ti 分析所得通量高于先前分析。我们讨论了潜在的差异。结论:我们获得 Cas A 的高 $^{44}$ Ti 抛射物质量,与对称二维模型的抛射物产额不符。其他核坍缩超新星的上限与模型预测及先前研究一致。我们对三颗热核超新星所得上限一致排除了双爆轰和纯氦_deflagration模型作为前身星。

关键词

超新星遗迹钛-44 抛射物 INTEGRAL/SPI 核坍缩超新星热核超新星核合成

引用

@article{arxiv.2004.12688,
  title  = {$^{44}\rm Ti$ ejecta in young supernova remnants},
  author = {Christoph Weinberger and Roland Diehl and Moritz M. M. Pleintinger and Thomas Siegert and Jochen Greiner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12688},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 11 figures, Accepted for publication in A&A

年轻超新星遗迹中的 $^{44}\rm Ti$ 抛射物

摘要

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