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JWST 对超新星遗迹仙后座 A 的巡天观测

高能天体物理现象 2024-06-12 v2

摘要

我们展示了 JWST 对银河系内最年轻的核坍缩超新星遗迹仙后座 A (Cas A) 巡天观测的初步结果,该观测由 NIRCam 和 MIRI 成像拼接图组成,绘制了主壳层、内部以及周围星周/星际物质 (CSM/ISM) 的发射图。我们还展示了四个探索性位置的 MIRI/MRS IFU 光谱观测,采样了来自代表性激波和非激波区域的抛射物、CSM 及相关尘埃。令人惊讶的发现包括:1) 一个网状的非激波抛射物丝状结构网络,分辨率达 0.01 pc 尺度,其整体形态与来自前身星氧层的冷低熵物质与由中微子相互作用和放射性加热的热高熵物质的湍流混合一致;2) 一层厚厚的以尘埃为主的发射片,来自激波 CSM,投影朝向遗迹内部,布满由高速抛射物结穿透 CSM 并驱动膨胀切向激波而形成的小(约一角秒)圆孔;3) 数十个角尺寸在 0.1 角秒到 1 角分之间的光回波,反映了以前未曾见过的 ISM 精细结构。NIRCam 观测对 Cas A 中心中子星的红外发射设定了新的上限,并严格限制了涉及可能回落盘的情景。这些 JWST 巡天数据和初步发现有助于解决关于大质量恒星爆炸的未解之谜,这些问题对恒星种群的形成与演化、星系的金属和尘埃增丰以及致密残骸天体的起源具有广泛意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.02477,
  title  = {A JWST Survey of the Supernova Remnant Cassiopeia A},
  author = {Dan Milisavljevic and Tea Temim and Ilse De Looze and Danielle Dickinson and J. Martin Laming and Robert Fesen and John C. Raymond and Richard G. Arendt and Jacco Vink and Bettina Posselt and George G. Pavlov and Ori D. Fox and Ethan Pinarski and Bhagya Subrayan and Judy Schmidt and William P. Blair and Armin Rest and Daniel Patnaude and Bon-Chul Koo and Jeonghee Rho and Salvatore Orlando and Hans-Thomas Janka and Moira Andrews and Michael J. Barlow and Adam Burrows and Roger Chevalier and Geoffrey Clayton and Claes Fransson and Christopher Fryer and Haley L. Gomez and Florian Kirchschlager and Jae-Joon Lee and Mikako Matsuura and Maria Niculescu-Duvaz and Justin D. R. Pierel and Paul P. Plucinsky and Felix D. Priestley and Aravind P. Ravi and Nina S. Sartorio and Franziska Schmidt and Melissa Shahbandeh and Patrick Slane and Nathan Smith and Kathryn Weil and Roger Wesson and J. Craig Wheeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.02477},
  year   = {2024}
}

备注

27 pages, 10 figures, now published in ApJL