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新的卫星图像揭示了更多关于超新星内部结构的信息

NuSTAR-CasA-sm
超新星仙后座a。图片由美国宇航局提供。

一颗新的强大卫星为研究人员提供了一种观测超新星内部黑暗情况的方法。他们对超新星残骸仙后座A的观察为这些爆炸的机理提供了更多的线索。

北卡罗莱纳州立大学天体物理学家斯蒂芬·雷诺兹说:“新的Cas A图像不仅给我们提供了关于超新星中产生的元素的新信息,还提供了这些巨大爆炸的结构的新信息。”他是一个帮助解释由NuSTAR卫星收集的数据的科学家团队的成员,也是一篇描述该研究的论文的合著者。“这些数据将帮助我们完善这些爆炸的模型,使其更符合恒星爆炸时实际发生的情况。”

许多内容天体物理学家从超新星观察到来自于所述爆炸产生的材料的X射线成像。然而,仪器通常无法检测到这些材料除非他们是热的。这就带来了一个问题,因为从爆炸冷却时迅速,因为它扩大了材料。因此,酷材料成为绝大多数不 - 至少直到它赶上并砸向那个已经被迫无论周围,像连锁反应高速公路碰撞减慢它的材料领先。这种碰撞,被称为“反向冲击波,”加热材料围绕超新星的不断扩大优势,又使其可见。

从加利福尼亚技术学院的研究人员开发NuSTAR(核光谱天文望远镜阵列),所述第一X射线卫星能够进行更有力的,或“较硬”的X射线,包括那些由放射性钛产生的真实图像。不同于上述的X射线,其显示材料是热的,在X射线的放射性钛光晕无论怎样,使其可见无论它是。在今天发表的论文中自然,加州理工学院和伯克利分校的研究详细的中科院调查结果A.

Cas A是距离地球约1万光年的超新星遗迹。这是一颗IIb型超新星,这意味着最初的恒星是一颗红巨星,大约是太阳重量的20至25倍,在失去了大部分的氢包膜后坍缩。Cas A在1680年左右成为超新星(从地球上观察到),使它成为银河系已知的第二年轻的超新星——如此年轻,以至于超新星内部深处形成的放射性钛仍然在衰变并产生x射线。

中科院先前透视读数表明硅发出的射流从高炉的一侧。科学家认为,材料的变形,这种喷气指出,在超新星的结构发生重大不对称。更详细的NuSTAR图像,但是,揭示了这硅喷气机实际上只是一个小的变形。放射性钛在仙后座A的内部中的分布指出的更适度的非对称结构。这一结果反过来又印证了超新星的模型,其中的物质不会全部折叠完美内向,但在一个更加混乱的方式围绕“sloshes”。然而,这一发现也带来了新的难题。理论家认为,钛和铁的创建接近超新星彼此,而是通过NuSTAR节目制作,这是不是这样的,这表明我们还有很多需要了解这些爆炸的图像。

NuSTAR是一个小的浏览器使命技术在帕萨迪纳的加州理工学院领导和管理由美国航空航天局喷气推进实验室,也是在帕萨迪纳美国宇航局科学任务理事会在华盛顿举行。这项研究是由美国航空航天局资助。F.A. Harrrison,从加州理工学院,是主要研究者。加州理工学院合作研究者包括B.W Grefenstette,株式会社马德森,K.福斯特,P.H.毛泽东,H.宫坂和V.林蛙。大学伯克利分校合作研究者S.E.博格斯也工作做出了贡献。

皮克-

编辑报告:一个抽象的纸张如下。

Cas A放射性钛地图揭示的核心坍塌超新星的不对称性

作者:B. W. Grefenstette, F. A. Harrison, K. K. Madsen, K. Forster, P. H. Mao, H. Miyasaka, V. Rana,加州理工学院;S. E. Boggs, A. Zoglauer, W. W. Craig,加州大学伯克利分校;S. P. Reynolds,北卡罗来纳州立大学;等

发表:《自然

摘要:
不对称是由恒星内核崩塌爆炸的最数值模拟必需的,但性质不同显著模型中。放射性44Ti的空间分布,在材料回落之间的边界附近的爆炸的恒星合成到压扁芯和排出到周围介质中,直接探测爆炸不对称。仙后座A是一个年轻的,附近的,核心坍缩从44Ti发射之前已经检测到,但不能成像残余。在爆炸不对称已经从观察44Ti发射的该估计的从56Ni,从光学光回波,并通过高比率被间接地推断喷射状的X射线和光学喷出物可见特征。在这里,我们在仙后座A的空间地图和44Ti的光谱特性报告中,我们发现44Ti在剩余的未震惊室内分布不均匀。这也许可以解释意想不到缺乏44Ti和铁X射线发射,后者仅是在休克加热材料可见之间的相关性。所观察到的空间分布排除了对称爆炸甚至具有高水平的对流混合的,以及高度不对称双极爆炸从快速旋转祖所得。取而代之的是,这些意见提供了低模式对流不稳定的核心坍缩超新星的发展提供了强有力的证据。

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