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Le reste de Supernova W49B étudié avec XMM-Newton

Le reste de Supernova W49B étudié avec XMM-Newton

Image fusionnée des observations EPIC XMM-Newton de W49B. Rouge: 2,35–2,7 keV (S Heα et Lyα); vert: 4,4–6,2 keV (continuum); bleu: 6,45–6,9 keV (complexe Fe K). Le cercle plein blanc indique la région d'extraction globale des spectres et l'anneau en pointillés cyan indique la région d'extraction des spectres d'arrière-plan. Crédit: Lei Sun et Yang Chen, 2020.

Les astronomes chinois utilisant l'engin spatial XMM-Newton de l'ESA ont étudié un vestige de supernova lumineux (SNR) connu sous le nom de W49B. Les résultats de la nouvelle étude, présentés dans un article publié le 16 mars sur arXiv.org, ont mis en lumière les propriétés de ce SNR et la nature de son progéniteur.


Les SNR sont des structures diffuses en expansion résultant d'une explosion de supernova. Ils contiennent des matériaux éjectés se dilatant de l'explosion et d'autres matériaux interstellaires qui ont été balayés par le passage de l'onde de choc de l'étoile explosée.

Les études sur les restes de supernova sont importantes pour les astronomes car ils jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies, dispersant les éléments lourds produits dans l'explosion de la supernova dans le milieu interstellaire (ISM) et fournissant l'énergie nécessaire pour chauffer l'ISM. Les SNR seraient également responsables de l'accélération des rayons cosmiques galactiques.

Situé très probablement entre 26 000 et 36 800 années-lumière de la Terre, W49B est un SNR à morphologie mixte. C'est l'un des premiers restes de supernova détectés avec du plasma (RP) recombinant (surionisé) et également l'un des SNR les plus lumineux de la Voie lactée dans la bande radio à 1,0 GHz ou les rayons gamma GeV.

La nature de l'ancêtre du W49B reste une question ouverte. L'hypothèse la plus plausible est qu'il s'agit d'une supernova à effondrement du cœur (CC), cependant, certaines études suggèrent qu'il pourrait s'agir d'une explosion thermonucléaire de type Ia SN, ou même d'une explosion de type Ib / Ic à jet. Pour savoir quel scénario est vrai, Lei Sun et Yang Chen de l'Université de Nanjing en Chine ont analysé les observations archivistiques XMM-Newton de W49B.

"Nous effectuons une spectroscopie aux rayons X complète et une analyse d'imagerie du SNR W49B en utilisant des données d'archives XMM-Newton", ont écrit les astronomes dans le document.

L'étude a trouvé des preuves spectrales d'une surionisation du fer et également d'éléments plus légers comme le silicium, le sodium et le calcium, dans le plasma chaud dominé par les éjections du W49B. De plus, la recherche a limité les propriétés thermiques et d'ionisation du RP dans ce SNR.

En particulier, la recherche a révélé que le RP dans W49B a une composition multi-température et se compose de deux composants avec une masse totale d'environ 4,6 masses solaires. Les deux composants se sont avérés être tous deux dominés par le matériau éjectable, mais caractérisés par des températures d'électrons différentes (environ 1,60 et 0,64 keV) et des âges de recombinaison (environ 6 000 et 3 400 ans).

De plus, les données XMM-Newton ont fourni des images de flux de ligne et les cartes de largeur équivalente de diverses lignes d'émission pour W49B. L'analyse de cet ensemble de données indique que la structure centrale en forme de barre du SNR a la mesure d'émission la plus élevée pour presque toutes les raies d'émission. Pendant ce temps, les distributions d'abondance de métaux montrent des caractéristiques stratifiées claires.

Une étude chimique de l'éjecta dans W49B a révélé que les ratios d'abondance des métaux soutiennent le scénario de progéniture de supernova de noyau-effondrement (avec une masse inférieure à 15 masses solaires) pour le SNR étudié. Cependant, certains résultats indiquent une autre explication.

"Si W49B provient d'une explosion CC, nos résultats suggèrent que la masse progénitrice est inférieure à 15 masses solaires. Mais l'abondance élevée de Mn (Mn / Fe> 1) sera source de confusion dans le contexte CC. Si W49B provient d'un SN de type Ia , nos résultats indiquent que les ratios d'abondance des métaux pourraient être à peu près cohérents avec un modèle DDT (détonation retardée) avec allumage multipoint, mais les éjectas émettant des rayons X ne représentent que ~ 10 pour cent de l'éjection totale de SN "," les astronomes conclu.


Nouvelle méthode utilisée pour enquêter sur les restes de supernovae DEM L71


Plus d'information:
An XMM-Newton X-ray View of Supernova Remnant W49B: Revisiting its Recombining Plasmas and Progenitor Type, arXiv: 2003.07237 (astro-ph.HE) arxiv.org/abs/2003.07237

© 2020 Science X Network

Citation:
                                                 Un vestige de Supernova W49B enquêté avec XMM-Newton (2020, 25 mars)
                                                 récupéré le 25 mars 2020
                                                 depuis https://phys.org/news/2020-03-supernova-remnant-w49b-xmm-newton.html

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