Forskare från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) har utfört detaljerad spektroskopi av N132D - en röntgenljussupernovarest (SNR) i det stora magellanska molnet (LMC). Resultat av studien, presenteras i en artikel publicerad 15 april om arXiv pre-print server, ge viktig information om den kemiska sammansättningen av denna SNR och belysa dess ursprung.

SNR 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 av stötvågens passage från den exploderade stjärnan.

Studier av supernovarester är viktiga för astronomer eftersom de spelar en nyckelroll i galaxernas utveckling, sprider de tunga grundämnena som gjordes i supernovaexplosionen i det interstellära mediet (ISM) och tillhandahåller den energi som behövs för att värma upp ISM. SNR tros också vara ansvariga för accelerationen av galaktiska kosmiska strålar.

Med en röntgenljusstyrka på en nivå av cirka 30 undecilion erg/s, den magellanska molnets supernovarest (MCSNR) J0525-6938, eller N132D för kort, är den röntgenljusaste SNR i LMC. Även om många studier av detta SNR har utförts, arten av dess stamfader är fortfarande osäker.

För att lösa osäkerheterna, ett team av astronomer ledda av Piyush Sharda från CfA har genomfört en fullständig spektralanalys av arkivdata från NASA:s Chandra X-ray Observatory. Sådan analys av Chandra-data angående N132D har inte utförts ännu, och forskarna hoppades att det skulle kunna avslöja viktig information om kemisk sammansättning av denna SNR och dess ursprung.

"I det här arbetet, vi har presenterat rumsligt upplöst röntgenspektroskopi av N132D, den ljusaste SNR i LMC, baserat på arkivala Chandra-observationer, " står det i tidningen.

Studien beräknade den genomsnittliga lokala (LMC:s miljö) överflöd av syre, neon, magnesium, kisel, svavel och järn. Resultaten visar att syre- och svavelhalten ökar på den nordvästra och nordöstra kanten av N132D, respektive. Dessutom, en svag klump som sticker ut utanför den västra kanten uppvisar ökat överflöd av syre, vad som tyder på att det kan vara en syrerik ejecta-klump.

Genom att analysera Chandra-data fann astronomerna att järn-K-komplexemissionen i N132D till stor del är fördelad över dess södra halva och inte finns i ett enda objekt. Det antas att en kiselrik relativt varm plasma (över 1,5 keV) ligger bakom denna emission.

Astronomerna uppskattade att massan av stamfadern till N132D borde vara runt 15 solmassor och drog slutsatsen att denna SNR är ett resultat av en kärnkollapssupernova.

"Vår analys leder oss till slutsatsen att SNR N132D troligen berodde på kärnkollapsen av en intermediär massprogenitor, i ett hålrum i CSM [cirkumstellärt medium] skapat av vindar före supernova, " skrev forskarna i tidningen.

© 2020 Science X Network