Genom att använda tekniken för utjämnad partikelinferens (SPI), astronomer har undersökt supernovaresten (SNR) DEM L71, huvudsakligen analysera röntgenstrålningen från denna källa. Resultat av studien, presenteras i en artikel publicerad den 28 januari på arXiv.org, belysa denna SNR:s natur.

Supernovarester är diffusa, expanderande strukturer till följd av en supernovaexplosion. De innehåller utstött material som expanderar från explosionen och annat interstellärt material som har svepts upp genom passagen av stötvågen från den exploderade stjärnan.

SNR är i allmänhet komplexa, tredimensionella föremål, vilket gör det ganska utmanande att studera dem, speciellt när man undersöker deras röntgenstrålning. SPI är en metod som tar itu med detta problem. Det är en flexibel teknik för att anpassa röntgenobservationer av utsträckta objekt, tillåter modellering av plasman som en samling oberoende "utjämnade partiklar, " eller blobbar, av plasma.

Ett team av astronomer ledda av Jared Siegel från University of Chicago, Illinois, har använt SPI för att karakterisera röntgenstrålningen från supernovaresten DEM L71, som observerades av ESA:s rymdfarkost XMM-Newton. DEM L71 är klassificerad som en typ Ia SNR i det stora magellanska molnet (LMC), ca 4, 000 år gammal, uppvisar en mer eller mindre regelbunden form. Den nya studien är ett komplement till den som Siegels team genomförde förra året, tillhandahåller kemisk överflödsanalys av materialet som matas ut från SNR och jämför det med supernovaexplosionsmodeller.

"Här, vi utökar analysen av SPI-passningen genom att beräkna sammansättningen av det uppsopade materialet och utmatningen av DEM L71, och jämföra dem med en stor uppsättning supernovaexplosionsmodeller, " skrev astronomerna i tidningen.

Särskilt, som en del av den nya forskningen, forskarna har bättre isolerat utstötningen och beräknat mängden av olika element, jämfört med den tidigare studien. Den totala massan av det uppsopade materialet beräknades till cirka 228 solmassor och det bekräftades att DEM L71 visar ett överskott av järn (Fe) i dess centrala region.

Forskarna noterade att den totala massan av det uppsopade materialet är mycket större än den som härleddes av en studie som genomfördes 2003. De antar att detta kan bero på volymen av vårt omgivande medium, vilket överstiger den volym som den forskning som gjordes för nästan 20 år sedan.

I allmänhet, resultaten tyder på, särskilt överskottet av järn i den centrala regionen av DEM L71, att det är en typ Ia-explosion. Astronomerna noterade att högt järnöverflöd är helt oförenligt med ett ursprung antingen i typiskt LMC-material, eller i kärnkollapsexplosioner.

"Det kan bara matchas av massintervallet som förutsägs av typ Ia-modeller. Fe-överflödet har därför den mest diskriminerande kraften, och tyder tydligt på en typ Ia snarare än en kärnkollaps SN-explosion, ", avslutade författarna till tidningen.

Uppmuntrad av resultaten, Siegels team planerar nu att tillämpa SPI-metoden på andra SNR:er som observerats med XMM-Newton, inklusive W49B – en supernovarest troligen från en typ Ib eller Ic supernova, ligger cirka 33, 000 ljusår bort.

© 2020 Science X Network