钱德拉对彗星C/2012 S1 (ISON)和C/2011 L4 (PanSTARRS)的观测
高能天体物理现象
2016-02-25 v2 地球与行星天体物理
摘要
我们展示了利用钱德拉X射线天文台先进CCD成像光谱仪（ACIS）对明亮的奥尔特云彗星C/2012 S1 (ISON)和C/2011 L4 (PanSTARRS)的观测结果。ISON在2013年10月31日至11月6日之间、可变速度太阳风（SW）期间被观测，PanSTARRS在2013年4月17日至23日之间、快速太阳风期间被观测。ISON产生了与碰撞厚彗发一致的扩展抛物线X射线形态，而PanSTARRS仅表现出弥散的X射线发射区。我们认为这些发射来自电荷交换（CX），并据此从第一性原理对每个彗星的发射光谱建模。我们的模型与观测光谱相符，并给出了与彗星大气相互作用的重的、高电荷SW离子的成分比。我们将推导出的SW离子成分与观测数据比较，发现两者高度一致。这些结果进一步证明了CX发射作为天体物理等离子体相互作用与SW成分远程诊断工具的效用。此外，我们通过ACIS观测到两颗彗星在约0.2 keV处的潜在软X射线发射，其强度与0.4-1.0 keV间的硬X射线发射相关。我们将CX模型拟合这些发射，但在低能处缺乏唯一解使得无法断定它们是否起源于彗星CX。最后我们讨论了软X射线的可能发射机制来源，并探索了这些发现为通过钱德拉理解彗星发射过程提供的新机会。
引用
@article{arxiv.1601.06622,
title = {Chandra Observations of Comets C/2012 S1 (ISON) and C/2011 L4 (PanSTARRS)},
author = {Bradford Snios and Vasili Kharchenko and Carey M. Lisse and Scott J. Wolk and Konrad Dennerl and Michael R. Combi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.06622},
year = {2016}
}
备注
Accepted to ApJ, 10 pages, 7 figures