利用 Herschel 观测历史银河系 Ia 型超新星遗迹中的尘埃
摘要
星系中星际尘埃的起源尚不清楚，特别是超新星与低中等质量恒星冷星风的相对贡献。在此，我们展示了利用 Herschel 卫星的 PACS 和 SPIRE 仪器在 70-500 微米波段对历史年轻超新星遗迹 Kepler 和 Tycho 的光度测量结果；两者均被认为是 Ia 型爆炸事件的遗迹。我们在 Kepler 遗迹中探测到一个温度为 82K、质量为 0.0031 太阳质量的暖尘埃成分；其在空间上与热 X 射线辐射、光学结和丝状结构重合，这与暖尘埃起源于被遗迹主激波扫过的星周物质一致。同样，对于 Tycho 遗迹，我们探测到温度为 90K、质量为 0.0086 太阳质量的暖尘埃。通过比较暖尘埃的空间分布与来自抛射物和扫过介质的 X 射线以及来自激波后边缘的 Hα 发射，我们表明暖尘埃是被扫过的星际物质。我们没有发现质量大于 0.07 太阳质量的冷（25-50 K）尘埃成分的证据，而这在大质量恒星的核心坍缩遗迹中曾被观测到。此处探测到的暖尘埃或冷尘埃成分在空间上均不与超新星抛射物物质重合。我们将观测到的超新星尘埃缺失现象与 Ia 型遗迹中尘埃形成的理论模型进行了比较，该模型预测对于膨胀到周围密度为 1(5) cm⁻³的抛射物，尘埃质量为 0.088(0.017) 太阳质量。该模型预测，富硅和富碳的尘埃颗粒将在 400 年时遇到观测到的尘埃发射的内部边缘，从而证实大部分暖尘埃起源于被扫过的星周或星际颗粒（分别对应 Kepler 和 Tycho）。抛射物中缺乏冷尘埃颗粒表明 Ia 型遗迹不会产生大量的富铁尘埃颗粒，这对抛射物中观测到的“缺失”铁质量具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1111.6627,
title = {Dust in Historical Galactic Type Ia Supernova Remnants with Herschel},
author = {H. L. Gomez and C. J. R. Clark and T. Nozawa and O. Krause and E. L. Gomez and M. Matsuura and M. J. Barlow and M. -A. Besel and L. Dunne and W. K. Gear and P. Hargrave and Th. Henning and R. J. Ivison and B. Sibthorpe and B. M. Swinyard and R. Wesson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1111.6627},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 14 figures, accepted for publication in MNRAS, final version including corrected typos and references