绘制超新星1987A的高速 H-α 与莱曼-α 发射图

我们展示了新的 Hubble Space Telescope 图像，显示了 SN 1987A 外围碎片中高速 H-$\alpha$ 与 Lyman-$\alpha$ 发射。H-$\alpha$ 图像主要由穿过反向激波的氢原子发射主导。我们首次观测到来自赤道环上下方远处反向激波表面的发射，暗示了一个垂直于环平面的双极或锥形结构。利用 H$\alpha$ 成像，我们测量了穿过反向激波前的氢原子质量流率，在速度区间 ($-$7,500~$<$~$V_{obs}$~$<$~$-$2,800 km s$^{-1}$) 和 (1,000~$<$~$V_{obs}$~$<$~7,500 km s$^{-1}$) 内，$\dot{M_{H}}$ = 1.2~$\times$~10$^{-3}$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$。我们还展示了整个遗迹的首次 Lyman-$\alpha$ 成像以及新的 Chandra X射线观测。比较 Lyman-$\alpha$ 与 X射线发射的空间分布，我们观测到大部分高速 Lyman-$\alpha$ 发射起源于赤道环内部。观测到的 Lyman-$\alpha$/H-$\alpha$ 光子比 $\langle$$R(L\alpha / H\alpha)\rangle$ $\approx$~17，显著高于理论预测的约 5（针对穿过反向激波前的中性原子）。我们将此超出归因于由外围碎片的 X射线加热产生的 Lyman-$\alpha$ 发射。Lyman-$\alpha$ 与 X射线发射的空间取向表明，在 SN 1987A 演化的此阶段，外围碎片的 X射线加热是主导的 Lyman-$\alpha$ 产生机制。