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超新星冲击波中的电子加热与宇宙射线:基于 Chandra 对 E0102.2-7219 的 X 射线观测

天体物理学 2015-06-24 v1

摘要

本文利用 Chandra 望远镜前所未有的空间分辨率,首次对年轻超新星遗迹 (SNR) 的后冲击区电子温度和位移进行测量,旨在探讨后冲击区能量在电子、离子与宇宙射线之间的分配。通过对 E0102.2-7219 的 X 射线观测(跨越 20 年)比较得到的膨胀速率为 0.100 ± 0.025 年⁻¹,推断其年龄约为 1000 年,这与基于该遗迹中高速氧富集光学丝 filament 研究的先前估计完全一致。据从 Chandra 图像估算的冲击波半径为 6.4 pc,膨胀速率给出的冲击波速度约为 6000 km/s,电子温度范围为 2.5-45 keV,取决于无碰撞电子加热的程度。对该遗迹 immediately post-shock 区域的 Chandra ACIS 光谱分析显示,热等离子体具有典型小金星云云母星系的丰度和柱密度,电子温度为 0.4-1 keV。测得的电子温度显著低于上述合理范围,若不做任何解释,唯有假设冲击能量中相当一部分并未用于加热后冲击区的电子和离子,而是用于生成宇宙射线,才能将两者调和。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0007032,
  title  = {Electron Heating and Cosmic Rays at a Supernova Shock from Chandra X-ray Observations of E0102.2-7219},
  author = {John P. Hughes and Cara E. Rakowski and Anne Decourchelle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0007032},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, including 2 postscript figs, LaTeX. Accepted by ApJ