分子超新星遗迹的红外光谱

我们展示了红外空间天文台对超新星遗迹W28、W44和3C391中激波撞击分子云位置的光谱观测。探测到来自C、N、O、Si、P和Fe的原子精细结构谱线。在所有三个遗迹中都探测到了H2的S(3)和S(9)谱线。观测要求激波进入中等密度（约100 /cm^3）和高密度（约10,000 /cm^3）的前激波气体，中等密度激波产生离子谱线，高密度激波产生分子谱线。没有任何单一激波模型能够解释所有观测到的谱线，即使在数量级水平上也不行。我们发现，中等密度气体中辐射性超新星激波的主要冷却剂是激波中幸存尘埃颗粒的红外连续谱，其次是碰撞激发的[O I] 63.2微米和[Si II] 34.8微米谱线。高密度激波的主要冷却剂是碰撞激发的H2转动和转振谱线发射。我们系统地检查了所有宇宙丰度元素的基态精细结构，以根据原子结构、星际丰度和中等密度部分电离等离子体解释我们光谱中所有原子精细谱线的存在与否。[P II] 60.6微米谱线是首次已知的天文探测。我们的光谱中有一条明亮的未识别谱线，位于74.26微米。明亮的[Si II]和[Fe II]谱线的存在要求尘埃部分被破坏。所需的Fe气相丰度表明15-30%的含Fe尘埃颗粒被破坏。红外连续谱亮度要求约1 M☉的尘埃在激波中幸存，表明约1/3的尘埃质量被破坏，这与丰度估计和尘埃破坏的理论模型一致。