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包含Balmer主导壳层的Ia型超新星遗迹的禁戒线发射

高能天体物理现象 2021-12-22 v2 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

超新星遗迹中的Balmer主导壳层是由推进至部分中性介质中的无碰撞激波产生的,且最常与Ia型超新星相关联。我们分析了大麦哲伦云中五个包含Balmer主导壳层的Ia型SNR的Hubble Space Telescope (HST) 图像和 VLT/MUSE 或 AAT/WiFeS 观测数据:0509-67.5、0519-69.0、N103B、DEM L71 和 0548-70.4。与预期相反,我们在其中四个SNR中发现了来自嵌入的小型致密结块的明亮禁戒线发射。某些结块中的电子密度高于 104^4 cm3^{-3}。这些结块的尺寸和密度不符合星际介质的特征——它们很可能起源于SN前身星抛射的星周介质。SNR中致密结块的物理性质变化似乎反映了一种演化效应。高密度下的复合时间尺度很短,相隔3.5年拍摄的N103B的HST图像已经显示出某些结块的亮度变化。VLT/MUSE观测检测到了来自进入SN抛射物的反向激波以及进入致密结块的正向激波的 [Fe XIV] 线发射。在 0519-69.0、N103B 和 DEM L71 的Balmer壳层中也检测到了微弱的 [O III] 线发射。由于 [O III] 线很窄,我们排除了激波后起源。对于激波前起源,我们考虑了三种可能性:光致电离前体、宇宙射线前体和中性前体。我们得出结论,[O III] 发射来源于被 [He II] λ\lambda304 光子光致电离,随后在主要由宇宙射线加热的激波前体中被碰撞激发的氧。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.09250,
  title  = {Forbidden Line Emission from Type Ia Supernova Remnants Containing Balmer-Dominated Shells},
  author = {Chuan-Jui Li and You-Hua Chu and John C. Raymond and Bruno Leibundgut and Ivo R. Seitenzahl and Giovanni Morlino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.09250},
  year   = {2021}
}

备注

20 pages, 2 tables, 14 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal (ApJ)