仙后座A（一颗IIb型超新星遗迹）的亚太阳金属丰度前身星
高能天体物理现象
2020-04-22 v2
摘要
我们首次报道在IIb型超新星（SN IIb）遗迹仙后座A中探测到Mn-Kα线。锰（衰变自55Co的55Mn）作为一种富中子元素，与铬（衰变自52Fe的52Cr）一起，主要在爆炸不完全硅燃烧区合成。因此，Mn/Cr质量比及其中子过剩反映了爆炸期间相关燃烧层的中子化。钱德拉望远镜的仙后座A存档X射线数据显示出较低的Mn/Cr质量比，数值在0.10–0.66范围内，与一维超新星爆炸模型相比，这要求在不完全硅燃烧层的电子分数满足0.4990 ≲ Ye ≲ 0.5。假设具有典型爆炸能量（1×10^51 erg）的太阳金属丰度前身星的爆炸模型无法重现如此高的电子分数。在此类模型中，爆炸硅燃烧区仅延伸至前身星流体静力学演化期间建立的Si/O层；Si/O层中的Ye低于我们观测约束所需的值。若爆炸硅燃烧区延伸至具有更高Ye的O/Ne流体静力学层，则可满足观测到的Mn/Cr质量比。这将要求仙后座A发生能量更高（>2×10^51 erg）和/或不对称爆炸的亚太阳金属丰度前身星（Z ≲ 0.5Z⊙）。较低的初始金属丰度可用于排除单星前身星，留下具有致密伴星（白矮星、中子星或黑洞）的双星前身星的可能性。我们讨论了在爆炸地点周围通过Bondi吸积来自此类致密伴星的X射线的可探测性。我们还讨论了仙后座A前身星系统的其他可能质量损失情景。
引用
@article{arxiv.2003.08922,
title = {A Sub-Solar Metallicity Progenitor for Cassiopeia A, the remnant of a Type IIb Supernova},
author = {Toshiki Sato and Takashi Yoshida and Hideyuki Umeda and Shigehiro Nagataki and Masaomi Ono and Keiichi Maeda and Ryosuke Hirai and John P. Hughes and Brian J. Williams and Yoshitomo Maeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.08922},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 5 figure. Accepted for publication in ApJ. minor changes