JWST/MIRI 在爆炸约 30 年后探测到充满尘埃的 SN 1993J
摘要
长期以来，核坍缩超新星 (CCSNe) 一直被认为对宇宙尘埃预算有显著贡献。新生尘埃冷却迅速，因此可在中红外 (mid-IR) 波段被探测到。然而，在詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 时代之前，仅在少数邻近的 CCSNe 中发现了尘埃凝聚的直接观测证据，且测得的尘埃质量（约 ，通常局限于爆发后 <5 年且温度 >500K）比理论预测，或通过对银河系超新星遗迹及极邻近超新星 1987A 的远红外/亚毫米波观测所发现的尘埃量小 2 到 3 个数量级。JWST 结合了角分辨率与中红外灵敏度，最终使我们能够揭示 SN 1987A 之外河外超新星中隐藏的冷尘埃储库（约 100-200K）。我们的团队获得了 JWST/MIRI 的观测时间，用于研究更大规模的 CCSNe 样本，以填补其尘埃形成历史中现存的空白。该项目的首个观测目标是位于 M81 中著名的 IIb 型超新星 SN 1993J。我们根据当前的 JWST/MIRI F770W、F1000W、F1500W 和 F2100W 通量生成了其光谱能量分布 (SED)。我们将单组分和双组分的硅酸盐与碳质尘埃模型拟合至该 SED。我们发现，SN 1993J 在爆发约 30 年后仍包含大量（约 ）尘埃。将这些结果与早期 Spitzer 空间望远镜数据的分析结果进行比较，我们发现现在的尘埃量与约 15-20 年前探测到的数量相似，但温度更低。我们还在超新星位置附近发现了残余背景辐射（在对 JWST/MIRI 图像进行点扩散函数扣除后），这可以合理地归因于被超新星激波爆发光度加热的更遥远星际尘埃颗粒产生的红外回波，或是局部环境中正在进行的恒星形成。
引用
@article{arxiv.2503.12950,
title = {JWST/MIRI detects the dusty SN1993J about 30 years after explosion},
author = {Tamás Szalai and Szanna Zsíros and Jacob Jencson and Ori D. Fox and Melissa Shahbandeh and Arkaprabha Sarangi and Tea Temim and Ilse De Looze and Nathan Smith and Alexei V. Filippenko and Schuyler D. Van Dyk and Jennifer Andrews and Chris Ashall and Geoffrey C. Clayton and Luc Dessart and Michael Dulude and Eli Dwek and Sebastian Gomez and Joel Johansson and Dan Milisavljevic and Justin Pierel and Armin Rest and Samaporn Tinyanont and Thomas G. Brink and Kishalay De and Michael Engesser and Ryan J. Foley and Suvi Gezari and Mansi Kasliwal and Ryan Lau and Anthony Marston and Richard O'Steen and Matthew Siebert and Michael Skrutskie and Lou Strolger and Qinan Wang and Brian J. Williams and Robert Williams and Lin Xiao and WeiKang Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12950},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 9 figures, 2 Tables; accepted for publication in A&A