类蟹状超新星遗迹G21.5$-$0.9的最深Chandra X射线研究

G21.5-0.9是一个类蟹状超新星遗迹（SNR），被用作Chandra X射线望远镜的定标目标。首次观测发现了围绕明亮中心脉冲星风云（PWN）的扩展晕。2005年的一项研究发现该晕呈边缘增亮，并建议该晕为缺失的SNR壳层。2010年发现边缘增亮壳层的能谱以非热X射线为主。在本研究中，我们合并了15年的Chandra观测，总曝光时间超过1 Msec（ACIS为796.1 ks，HRC为306.1 ks），以提供迄今最深的成像与能谱研究。边缘的发射主要是非热的，由光子指数$\Gamma = 2.22 \,(2.04-2.34)$的幂律模型描述，外加一个温度为$kT = 0.37\,(0.20-0.64)$ keV、低电离时标$n_{e}t < 2.95 \times 10^{10}$ cm$^{-3}$s的弱热成分。位于晕中的北结最好用双成分幂律+非平衡电离热模型拟合，温度为0.14 keV且硅丰度增强，确认了其作为抛射物的性质。我们重访了PWN的空间分辨能谱研究，发现其径向能谱轮廓可由扩散模型解释。假设磁场$B =130 \mu G$，最佳拟合扩散系数为$D \sim 2.1\times 10^{27}\rm cm^2/s$，这与近期3D MHD模拟结果一致。