[論文レビュー] The expansion of Cassiopeia A as seen in X-rays

Jacco Vink, H. Bloemen+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 24, 1998

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 3被引用数 13

ひとこと要約

本研究では、17年間にわたるROSATおよびEinstein HRIの画像を用いて、てんしゅう座 supernova remnant Cas A のX線拡大を測定し、全体的な拡大 timescale を 501 ± 15 年と特定した。この結果は、Cas A が自由拡大期を終えていることを示唆するが、電波から導かれた timescale との乖離や、自己相似的風ひっ掻き模ellersモデルとの不一致は未だ説明がつかない。

ABSTRACT

We have for the first time measured the overall expansion rate of the supernova remnant Cas A as seen in X-rays using ROSAT and Einstein HRI images with time differences up to almost 17 years. The overall expansion timescale of Cas A is found to be 501 plusminus 15 yr. This is significantly shorter than the timescale based on high resolution radio data. Although the results clearly indicate that Cas A is not anymore in the free expansion phase,the discrepancy between the radio and X-ray timescales cannot be easily understood. Furthermore, the expansion rate is incompatible with that predicted by a self-similar model for a supernova remnant ploughing through the wind of its progenitor.

研究の動機と目的

• アーカイブ画像データを用いて、Cassiopeia A のX線における全体的拡大速度を測定すること。
• X線拡大 timescale を既存の電波から導かれた測定値と比較すること。
• 観測された拡大が、星風中を拡大する超新星残骸の理論的モデルと整合するかどうかを評価すること。
• Cas A の力学的状態と、自由拡大期からの逸脱を調査すること。

提案手法

• ROSATおよびEinstein High Resolution Imager (HRI) ミッションから得られた高解像度X線画像を用いた。
• 最大17年間の時間差をあける観測間のX線放射構造の位置シフトを測定した。
• 画像相互相関および光度解析を適用して、残骸全体にわたる拡大速度を決定した。
• 複数の領域からの半径方向速度成分の平均をとることで、全体的な拡大 timescale を計算した。
• 星風中を拡大する超新星残骸の自己相似的モデルの予測と結果を比較した。
• 先行研究で得られた電波から導かれた拡大率との整合性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Cassiopeia A の全体的X線拡大 timescale は何か？ また、以前の推定値とどう異なるか？
• RQ2 観測されたX線拡大は、残骸が自由拡大期にあると仮定した場合と整合するか？
• RQ3 なぜX線拡大率は電波から導かれた拡大率と顕著に異なるのか？
• RQ4 観測された拡大は、前身星風を突き進む超新星残骸の自己相似的モデルで説明可能か？

主な発見

• Cassiopeia A の全体的X線拡大 timescale は 501 ± 15 年と測定された。
• 測定された拡大速度は、Cas A が自由拡大期をすでに抜け出していることを示している。
• X線拡大 timescale は、高解像度電波データから導かれたものよりも顕著に短い。
• 観測された拡大は、前身星風を突き進む超新星残骸の自己相似的モデルの予測とは整合しない。
• 電波とX線の拡大率の乖離は、現在のモデルでは容易に説明できない。