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    Le reste de la supernova W49B étudié avec XMM-Newton

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

    Des astronomes chinois utilisant le vaisseau spatial XMM-Newton de l'ESA ont étudié un résidu de supernova lumineuse (SNR) connu sous le nom de W49B. Résultats de la nouvelle étude, présenté dans un article publié le 16 mars sur arXiv.org, éclairer davantage les propriétés de ce SNR et la nature de son géniteur.

    Les SNR sont diffus, structures en expansion résultant d'une explosion de supernova. Ils contiennent de la matière éjectée en expansion de l'explosion et d'autres matières interstellaires qui ont été balayées par le passage de l'onde de choc de l'étoile explosée.

    Les études des restes de supernova sont importantes pour les astronomes car elles jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies, disperser les éléments lourds produits lors de l'explosion de la supernova dans le milieu interstellaire (ISM) et fournir l'énergie nécessaire pour chauffer l'ISM. On pense également que les SNR sont 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 (sur-ionisé) et également l'un des SNR les plus lumineux de la Voie lactée dans la bande radio de 1,0 GHz ou des rayons gamma GeV.

    La nature de l'ancêtre de 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 proposent qu'il pourrait s'agir d'un SN thermonucléaire de type Ia, ou même une explosion de type Ib/Ic à réaction. Pour savoir quel scénario est vrai, Lei Sun et Yang Chen de l'Université de Nanjing en Chine ont analysé les observations d'archives XMM-Newton de W49B.

    « Nous effectuons une analyse complète de la spectroscopie aux rayons X et de l'imagerie du SNR W49B à l'aide des données d'archives XMM-Newton, " ont écrit les astronomes dans le journal.

    L'étude a trouvé des preuves spectrales d'une ionisation excessive du fer et d'éléments plus légers comme le silicium, sodium et calcium, dans le plasma chaud dominé par les éjectas de W49B. De plus, la recherche a contraint 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 à plusieurs températures et se compose de deux composants avec une masse totale d'environ 4,6 masses solaires. Les deux composants se sont avérés tous deux dominés par le matériau de l'éjecta, mais caractérisé par des températures électroniques différentes (environ 1,60 et 0,64 keV) et des âges de recombinaison (environ 6, 000 et 3, 400 ans).

    Par ailleurs, les données XMM-Newton ont fourni des images de flux de raies et les cartes de largeurs équivalentes de diverses raies 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 des abondances de métaux montrent des caractéristiques stratifiées claires.

    L'étude chimique des éjectas dans W49B a révélé que les ratios d'abondance des métaux soutiennent le scénario de progéniteur de supernova avec effondrement du cœur (avec une masse inférieure à 15 masses solaires) pour le SNR étudié. Cependant, certains résultats suggèrent d'autres explications.

    "Si W49B provient d'une explosion CC, nos résultats suggèrent que la masse du géniteur est inférieure à 15 masses solaires. Mais la forte abondance 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 [delayed-detonation] avec allumage multi-spot, mais les éjecta émettant des rayons X ne représentent qu'environ 10 % du total des éjecta SN, " ont conclu les astronomes.

    © 2020 Réseau Science X




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