[论文解读] 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 13

一句话总结

本研究利用覆盖17年的ROSAT与Einstein HRI影像，测量了仙后座A超新星遗迹的X射线膨胀，发现整体膨胀 timescale 为501 ± 15年。结果表明Cas A已脱离自由膨胀阶段，但其与射电测量所得timescale的差异以及与自相似风犁模型的不兼容性仍无法解释。

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.

研究动机与目标

• 利用档案成像数据测量仙后座A在X射线波段的整体膨胀速率。
• 将X射线膨胀timescale与现有射电测量结果进行比较。
• 评估观测到的膨胀是否与恒星风中超新星遗迹的理论模型一致。
• 研究Cas A的动力学状态及其与自由膨胀阶段的偏离情况。

提出的方法

• 利用ROSAT与Einstein高分辨率成像仪（HRI）任务的高分辨率X射线影像。
• 测量相隔最多17年的观测中X射线发射结构的位置偏移。
• 应用图像互相关与光度分析，确定遗迹各区域的膨胀速度。
• 通过平均多个区域的径向速度分量，计算整体膨胀timescale。
• 将结果与超新星遗迹在恒星风中膨胀的自相似模型预测进行比较。
• 评估结果与先前研究中基于射电数据的膨胀率的一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 仙后座A的整体X射线膨胀timescale是多少？与以往估计相比如何？
• RQ2 观测到的X射线膨胀是否与遗迹处于自由膨胀阶段一致？
• RQ3 为何X射线膨胀速率与射电测量所得速率存在显著差异？
• RQ4 观测到的膨胀能否由超新星遗迹在恒星风中膨胀的自相似模型解释？

主要发现

• 仙后座A的整体X射线膨胀timescale测定为501 ± 15年。
• 测得的膨胀速率表明Cas A已脱离自由膨胀阶段。
• X射线膨胀timescale显著短于高分辨率射电数据所推导出的值。
• 观测到的膨胀与超新星遗迹在前身星风中犁进的自相似模型预测不相容。
• 射电与X射线膨胀速率之间的差异无法被现有模型轻易解释。