利用星周物质约束磁星宿主超新星遗迹 RCW 103 的前身星

大质量恒星($\gtrsim 10M_{\odot}$)吹出的星风蕴含关于前身星本身的宝贵信息,在此背景下,最重要的元素是碳(C)、氮(N)和氧(O),它们由 H 燃烧层的 CNO 循环产生。尽管预期其 X 射线荧光谱线会在超新星遗迹(SNR)中被激波扫掠加热的星周物质(CSM)中探测到,但特别是 C 和 N 的谱线迄今难以探测。在此,我们呈现了利用 XMM-Newton 搭载的反射光栅光谱仪(RGS)对年轻磁星宿主 SNR RCW~103 的高分辨率光谱观测,并首次报道探测到 \ion{N}{7} Ly$\alpha$(0.50~keV)线。通过将获得的 N 与 O 的丰度比(N/O$=3.8 \pm{0.1}$)与各种恒星演化模型比较,我们表明 RCW~103 的前身星可能具有低质量(10--12~$M_{\odot}$)和中等自转速度($\lesssim 100~\rm{km~s^{-1}}$)。该结果也排除了大质量($\geq35~M_{\odot}$)恒星中的发电机效应作为相关磁星 1E~161348$-$5055 形成机制的可能性。我们的方法有助于利用配备微热量计的未来任务(如 XRISM 和 Athena)估算各种前身星参数。