Italienska astronomer har utvecklat en 3D-modell för supernovaresten (SNR) IC 443 för att undersöka morfologin för denna källa. Modellen gjorde det möjligt för forskarna att få fler insikter i den komplexa morfologin hos SNR IC 443 och gav viktig information om röntgenstrålning från detta objekt. Studien beskrevs i en artikel som publicerades den 15 december på arXiv.org.

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.

IC 443 blandad morfologi SNR (MMSNR) med en diameter på cirka 50 bågminuter och tillhör GEM OB1-föreningen på ett avstånd av cirka 4, 900 ljusår. SNR uppvisar en skalliknande morfologi i radiobandet och centralt fylld termisk röntgenstrålning.

Observationer visar att IC 443 verkar bestå av två sammankopplade kvasi-sfäriska underskal med olika radier och tyngdpunkter. Den visar sig också ha en ganska komplex miljö eftersom den interagerar med ett molekylärt moln i de nordvästra och sydöstra områdena och med ett atommoln i nordost.

Nyligen, ett team av astronomer ledda av Sabina Ustamujic från INAF-Palermo Astronomical Observatory, Italien, har utvecklat en tredimensionell hydrodynamisk (HD) modell för IC 443, som beskriver expansionen av SNR och dess interaktion med det omgivande cirkumstellära/interstellära mediet (CSM/ISM). Modellen gjorde det möjligt för forskarna att undersöka ursprunget till den komplexa morfologin och multitermiska röntgenstrålning som observerades i denna SNR.

"Vi modellerade utbyggnaden av SNR och dess interaktion med den omgivande miljön, parametriserad i överensstämmelse med resultaten av multivåglängdsdataanalysen. Från simuleringarna syntetiserade vi den termiska röntgenstrålningen och jämförde den med observationer, ", förklarade astronomerna.

Modellen som producerats av Ustamujics team förklarade den komplexa röntgenmorfologin hos IC 443 på ett naturligt sätt, eftersom den kunde reproducera de flesta av de observerade egenskaperna och identifiera den starka effekten av den inhomogena ISM på SNR. Den stöder associeringen av IC 443 med en pulsarvindnebulosa (PWN) känd som CXOU J061705.3+222127, vilket tyder på att denna PWN tillhör SNR och att den kollimerade jetliknande strukturen har producerats av den exploderande stjärnan.

HD-modellen indikerar en mycket oregelbunden och asymmetrisk fördelning av utkastet, med en centralt toppad röntgenstrålning. Massan av utkastningen och energin från explosionen beräknades till cirka 7 solmassor och 1 sexdecillion erg, respektive. Baserat på resultaten, astronomerna antar att modersupernovan kännetecknades av låg explosionsenergi och att åldern för IC 443 är cirka 8, 000 år.

Sammanfattning av fynden, forskarna gav en hypotes som kunde förklara ursprunget till IC 443:s komplexa morfologi. "Det observerade inhomogena omgivande mediet är huvudansvarig för den komplexa strukturen och röntgenmorfologin hos SNR IC 443, vilket resulterar i en mycket asymmetrisk fördelning av utstötningen på grund av den off-centrerade platsen för explosionen inuti håligheten som bildas av molnen. Det hävdas att den centralt toppade morfologin (typisk för MMSNR) är en naturlig konsekvens av interaktionen med den komplexa miljön, ", avslutade författarna till tidningen.

© 2020 Science X Network