超新星遗迹观测中各向异性的测量及其基于数值模型的解释

超新星遗迹（SNRs）表现出不同程度的各向异性，已通过数值方法进行了广泛建模。我们实现了一种通过计算高分辨率图像的功率谱来测量超新星遗迹各向异性的技术。为测试该技术，我们开发了超新星遗迹的三维流体动力学模型，并从中生成合成X射线图像。从三维模型和合成图像中提取的功率谱均显示出相同的主导角尺度，该尺度将大尺度特征与由流体动力学不稳定性引起的小尺度特征区分开来。在相对早期阶段，小尺度上的角功率谱过于陡峭，与柯尔莫哥洛夫湍流不一致，但在晚期会转变为柯尔莫哥洛夫湍流。作为该技术如何应用于观测的一个例子，我们从钱德拉X射线天文台对第谷超新星遗迹的观测中提取了功率谱，并与我们的模型进行了比较。我们预测的功率谱识别出了第谷超新星遗迹羊毛状结构的角尺度，也与在第谷观测到的小尺度功率相符。我们利用这一点提取了对 circumstellar 气体密度的估计（n ∼ 0.28/cm³），这与通过其他方法对该密度进行的先前测量结果一致。该功率谱还提供了对最外层抛射物密度轮廓的估计。此外，我们在大尺度上观测到了额外的功率，这可能为爆炸机制本身提供重要线索。