中國天文學家使用歐空局XMM-牛頓衛星研究了一顆被稱為W49B的發光超新星遺蹟(SNR)，其研究成果發表在《arxiv》上，更多地揭示了這種發光超新星遺蹟的特性及其前身性質。超新星遺蹟是由超新星爆炸造成的擴散、膨脹的結構包含從超新星爆炸中膨脹的拋射物質和其他星際物質，這些物質已被爆炸的恆星衝擊波通過而捲起。
對超新星遺蹟的研究對天文學家來說很重要，因為它們在星系演化中扮演著關鍵角色，將超新星爆炸產生的重元素分散到星際介質(ISM)中，並提供加熱ISM所需的能量，超新星遺蹟也被認為是銀河系宇宙射線加速的原因。W49B最有可能位於距離地球26000到36800光年之間，它是一個混合形態的超新星遺蹟，它是最早用複合(過電離)等離子體(RP)探測到的超新星遺蹟之一。
圖示：W49B的XMM-牛頓衛星觀測合併圖像。紅色：2.35~2.7keV(S Heα和Lyα)，綠色：4.4~6.2keV(連續體)，藍色：6.45~6.9keV(Fe K絡合物)。白色實心圓表示全局光譜提取區域，青色虛環表示背景光譜提取區域。
也是銀河系1.0 GHz射電頻段或GeV伽馬射線中最明亮的信噪比之一。W49B前身性質仍然是一個懸而未決的問題，最有可能的假設是它是一顆核心塌縮(CC)超新星，然而，一些研究認為它可能是IaSN型熱核爆，甚至可能是噴流驅動的Ib/Ic型爆炸。為了找出哪種情況是正確的，中國南京大學孫磊和楊琛分析了W49B的XMM-牛頓衛星觀測檔案。研究人員使用存檔的XMM-牛頓衛星數據對SNRW49B進行了全面的X射線光譜分析和成像分析。
這項研究發現，在W49B噴發出的熱等離子體中，鐵以及硅、鈉和鈣等較輕元素的過度電離存在光譜證據。此外，研究還限制了RP在此信噪比下的熱特性和電離特性。特別是，研究發現，W49B中的RP具有多溫度成分，由兩個總質量約為4.6個太陽質量的成分組成。結果表明，這兩個組分都是由噴出物質主導，但具有不同的電子溫度(約1.60和0.64keV)和複合年齡(約6000和3400年)。
此外，XMM-牛頓衛星數據還提供了W49B各種發射線的線通量圖像和等效寬度圖。對該數據集的分析表明，對於幾乎所有的發射線，超新星遺蹟中心棒狀結構具有最高的發射測度。同時，金屬丰度分佈具有明顯的分層特徵。對W49B拋射物的化學研究發現，金屬丰度比支持所研究信噪比的核坍塌超新星前驅(質量小於15個太陽質量)的假設。然而，一些結果指出了另一種解釋。
如果W49B起源於CC爆炸，其研究結果表明其前體質量小於15個太陽質量。但在CC背景下，高Mn丰度(Mn/Fe>1)將會令人困惑。如果W49B起源於Ia型SN，結果表明金屬丰度比可能與多點點火的DDT[延遲爆轟]模型大致一致，但發出的X射線僅佔SN噴射總量的10%左右。
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研究/來自：南京大學
參考期刊《arXiv》
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