年轻超新星遗迹仙后座 A 曾与不对称星周壳层相互作用的证据
高能天体物理现象
2022-09-28 v2
摘要
对超新星遗迹仙后座 A（Cas A）的观测显示出反向激波中的不对称性，无法用描述遗迹在前身星球对称风中膨胀的模型解释。我们研究 Cas A 过去与不对称星周壳层相互作用是否能解释所观测的不对称性。我们进行了 3D MHD 模拟，描述遗迹从超新星到与星周壳层相互作用的演化。初始条件由一个形态类似 Cas A 的 3D 中微子驱动超新星模型给出。我们探索了壳层的参数空间，寻找一组能在 350 年年龄时产生类似于 Cas A 中观测到的反向激波不对称的参数。若壳层是不对称的且最致密部分位于靠近西北（NW）的近侧，则遗迹与壳层的相互作用可产生类似于反向激波中观测到的不对称。反向激波在 Cas A 年龄时显示以下不对称：i）在观测者参考系中，其在 NW 区域向内运动，而在其他区域向外运动；ii）反向激波的几何中心相对于前向激波的几何中心向 NW 偏移；iii）NW 区域反向激波具有增强的非热辐射，因为那里抛射物进入反向激波的速度（介于 4000 和 7000 km/s 之间）高于其他区域（低于 2000 km/s）。Cas A 反向激波中观测到的不对称性可解释为遗迹在超新星事件后 180 至 240 年间与不对称星周壳层相互作用的痕迹。我们建议该壳层很可能是前身星在核心坍缩前 至 年发生的一次大质量喷发的结果。我们估计壳层总质量约为 2 Msun。
引用
@article{arxiv.2202.01643,
title = {Evidence for past interaction with an asymmetric circumstellar shell in the young SNR Cassiopeia A},
author = {S. Orlando and A. Wongwathanarat and H. -T. Janka and M. Miceli and S. Nagataki and M. Ono and F. Bocchino and J. Vink and D. Milisavljevic and D. J. Patnaude and G. Peres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.01643},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 11 figures, 2 Tables, 1 interactive graphics. Accepted for publication on A&A, high quality figures will be available on the published paper