XRISM 研究猎户座 A 超新星残骸中中间质量元素 ejecta 的动力学

超新星残骸 (SNR) 提供了尚未充分理解的超新星爆炸机制的关键信息。本文采用 XRISM 高分辨率光谱学，对 SNR Cas A 中的中间质量元素 (IME) ejecta 进行研究，以确定其速度分布和热力学性质。从 southeast 和 northwest 边缘的每个 $1' \times 1'$ 区域提取的 XRISM/Resolve 光谱在 1.75-2.95 keV 波段拟合为由两种非平衡电离状态的等离子体组成，这两种等离子体具有不同的径向速度和电离时间尺度。发现更高电离度的成分具有更大的径向速度，这表明该成分分布在外层并因此已被 SNR 反向冲击更早地加热。我们还利用归档的 Chandra 数据对更高电离度的成分（以 Si XIV Ly$\alpha$ 发射为代表）进行适当位移测量，以重建最外层 IME ejecta 的三维速度。基于热力学性质和受冲击 ejecta 的总体速度，估计这些 ejecta 的未受冲击 (自由扩散) 速度范围为 2400 到 7100 km s$^{-1}$。这些速度与 Type IIb 超新星的理论预测一致，该超新星的前身星体在爆炸前已大幅剥离 hydrogen 包裹层。此外，我们发现自由扩散速度在分布上存在显著的不对称性，最高值指向中子星 (NS) 适当位移的相对方向。这表明超新星爆炸的不对称性与 NS kick 之间存在物理关联。