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仙后座A超新星遗迹中反向激波引起的尘埃破坏

星系天体物理 2016-05-18 v2 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

核心坍缩超新星(CCSNe)是星际尘埃的重要来源,可能在其爆炸抛射的喷出物中产生一个太阳质量的尘埃。然而,与其他尘埃来源不同,尘埃必须经受住反向激波的冲击,该激波由超新星爆炸波与其周围介质的相互作用产生。了解CCSNe产生的净尘埃量对于理解本地和高红移宇宙中尘埃的起源和演化至关重要。我们的目标是识别喷出物中的尘埃破坏机制,并推导经受住反向激波冲击后存活的净尘埃量。我们使用超新星爆炸波和反向激波演化的解析模型,特别应用于仙后座A遗迹的团块状喷出物。我们假设尘埃存在于富含氧的冷团块中,这些团块在遗迹内均匀分布,并被热的X射线发射等离子体包围,且尘埃由硅酸盐(MgSiO3)和无定形碳颗粒组成。反向激波穿过团块引起相对的气-粒运动,并破坏团块。在喷出物云内部,尘埃通过动力学溅射处理,当颗粒逃离团块或团块被反向激波破坏时终止。无论哪种情况,此后颗粒在热环境气体中通过热溅射被破坏。我们发现,当激波到达遗迹中心时,分别有11.8%和15.9%的硅酸盐和碳尘埃在反向激波通过后存活。这些比例取决于喷出物的形态和遗迹膨胀所进入的介质,以及喷出物中形成的颗粒的成分和尺寸分布。因此,对于不同类型的超新星,结果会有所不同。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.02754,
  title  = {Dust Destruction by the Reverse Shock in the Cassiopeia A Supernova Remnant},
  author = {Elisabetta R. Micelotta and Eli Dwek and Jonathan D. Slavin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.02754},
  year   = {2016}
}

备注

A&A, in press, 20 pages (including two appendices), 15+1 figures, one additional reference in the Introduction, two paragraphs added to the Discussion section