Les astronomes ont utilisé le vaisseau spatial XMM-Newton de l'ESA pour étudier le plasma de recombinaison surionisé dans un reste de supernova (SNR) connu sous le nom d'IC ​​443. Les résultats de cette recherche, publié le 12 août sur arXiv.org, fournir des informations essentielles sur l'origine de ce plasma dans le SNR étudié.

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 ils jouent un rôle clé dans l'évolution des galaxies, dispersant les éléments lourds issus de l'explosion de la supernova et fournissant l'énergie nécessaire au réchauffement du milieu interstellaire (ISM). On pense également que les SNR sont responsables de l'accélération des rayons cosmiques galactiques.

IC 443 est un SNR à effondrement de cœur galactique d'un diamètre d'environ 50 minutes d'arc et appartient à l'association GEM OB1 à une distance d'environ 4, 900 années-lumière. Le SNR présente une morphologie en forme de coquille dans la bande radio et une émission de rayons X thermique à remplissage central.

Les observations montrent que l'IC 443 semble consister en deux sous-couches quasi-sphériques interconnectées de rayons et de centroïdes diérents. Il s'avère également avoir un environnement assez complexe car il interagit avec un nuage moléculaire dans les zones nord-ouest et sud-est et avec un nuage atomique dans le nord-est.

IC 443 est perçu comme l'un des SNR les plus importants pour les études du plasma recombiné surionisé (RP). Des observations récentes aux rayons X ont dévoilé l'existence de plasmas à dominance de recombinaison dans une dizaine de SNR. De tels plasmas ont un degré d'ionisation plus élevé que celui attendu dans l'équilibre d'ionisation collisionnelle, par conséquent, ils ont été surnommés plasmas recombinés surionisés.

Une équipe d'astronomes dirigée par Hiromichi Okon du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, Massachusetts, a décidé d'observer l'émission de rayons X de l'IC 443 à l'aide de la caméra européenne d'imagerie photonique (EPIC) de XMM-Newton. L'objectif principal de ces observations était d'étudier le plasma recombinant surionisé dans ce SNR, ce qui pourrait aider les astronomes à mieux comprendre l'origine physique des RP en général.

L'étude a révélé que les RP dans les régions interagissant avec des nuages ​​moléculaires denses dans IC 443 ont tendance à avoir une température électronique plus basse et une échelle de temps de recombinaison plus faible. Sur la base du calcul de la fraction de charge pour les ions, cette découverte suggère que les RP dans ces endroits sont plus refroidis et plus fortement surionisés.

Les astronomes ont noté que les propriétés observées des RP dans IC 443 pourraient s'expliquer par un refroidissement rapide par conduction thermique. Ils ont ajouté qu'un résultat similaire a été signalé pour SNR W44, dans lequel l'évaporation du gaz aggloméré noyé dans le plasma chaud provoque le refroidissement rapide.

Selon le journal, l'autre hypothèse qui pourrait éventuellement expliquer la surionisation est qu'elle a été causée par l'ionisation des protons. Cependant, les astronomes défavorisent ce scénario car un tel bombardement de protons est difficile à expliquer les propriétés observées des RP dans IC 443.

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