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超新星 1987A 在 10 000 天时的抛射物三维分布

高能天体物理现象 2016-12-21 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

由于其距离较近,SN 1987A 为直接观测恒星爆炸几何结构的演化过程提供了独特的机会。在此,我们展示了利用 HST/STIS 和 VLT/SINFONI 在爆炸后约 10,000 天获取的 SN 1987A 光学与近红外波段的光谱及成像观测结果。这些观测使我们能够绘制迄今为止最详细的 H-alpha 三维分布图,首张 [Ca II] \lambda \lambda 7292, 7324、[O I] \lambda \lambda 6300, 6364 和 Mg II \lambda \lambda 9218, 9244 的三维分布图,以及 [Si I]+[Fe II] 1.644 \mu m 和 He I 2.058 \mu m 的新分布图。与先前观测的对比表明,[Si I]+[Fe II] 的通量与形态在过去十年间未发生显著变化,提供了其由 44Ti 提供能量的证据。H-alpha 的时间演化表明其主要由来自环的 X 射线驱动,与先前的研究结果一致。所有具有足够信号强度的谱线均显示出相似的大尺度三维结构,带有类似于断裂偶极的南北不对称性。该结构与早期对不对称性的观测相关,表明存在从内核延伸至外包层的全局不对称性。在更小的尺度上,两条最亮的谱线 H-alpha 和 [Si I]+[Fe II] 1.644 \mu m 显示出约 200 - 1000 km/s 量级的子结构,且它们的三维几何形态存在明显差异。我们在爆炸模型和抛射物中尘埃性质的背景下讨论了这些结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.04413,
  title  = {Three-dimensional distribution of ejecta in Supernova 1987A at 10 000 days},
  author = {J. Larsson and C. Fransson and J. Spyromilio and B. Leibundgut and P. Challis and R. A. Chevalier and K. France and A. Jerkstrand and R. P. Kirshner and P. Lundqvist and M. Matsuura and R. McCray and N. Smith and J. Sollerman and P. Garnavich and K. Heng and S. Lawrence and S. Mattila and K. Migotto and G. Sonneborn and F. Taddia and J. C. Wheeler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04413},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in ApJ