Gli astronomi cinesi che utilizzano la navicella spaziale XMM-Newton dell'ESA hanno studiato un residuo di supernova luminoso (SNR) noto come W49B. Risultati del nuovo studio, presentato in un articolo pubblicato il 16 marzo su arXiv.org, gettare più luce sulle proprietà di questo SNR e sulla natura del suo progenitore.

I SNR sono diffusi, strutture in espansione risultanti da un'esplosione di supernova. Contengono materiale espulso che si espande dall'esplosione e altro materiale interstellare che è stato travolto dal passaggio dell'onda d'urto dalla stella esplosa.

Gli studi sui resti di supernova sono importanti per gli astronomi in quanto svolgono un ruolo chiave nell'evoluzione delle galassie, disperdendo gli elementi pesanti prodotti nell'esplosione della supernova nel mezzo interstellare (ISM) e fornendo l'energia necessaria per riscaldare l'ISM. Si ritiene inoltre che gli SNR siano responsabili dell'accelerazione dei raggi cosmici galattici.

Situato molto probabilmente tra il 26, 000 e 36, 800 anni luce di distanza dalla Terra, W49B è un SNR a morfologia mista. È uno dei primi resti di supernova rilevati con plasma (RP) ricombinante (sovraionizzato) e anche uno dei più luminosi SNR nella Via Lattea nella banda radio a 1,0 GHz o raggi gamma GeV.

La natura del progenitore di W49B rimane una questione aperta. L'ipotesi più plausibile è che si tratti di una supernova con collasso del nucleo (CC), però, alcuni studi propongono che potrebbe essere un SN termonucleare di tipo Ia, o anche un'esplosione di tipo Ib/Ic azionata da un jet. Per scoprire quale scenario è vero, Lei Sun e Yang Chen della Nanjing University in Cina hanno analizzato le osservazioni di archivio XMM-Newton di W49B.

"Eseguiamo una spettroscopia a raggi X completa e un'analisi di imaging di SNR W49B utilizzando dati di archivio XMM-Newton, " scrivono gli astronomi sul giornale.

Lo studio ha trovato prove spettrali dell'eccessiva ionizzazione del ferro e anche di elementi più leggeri come il silicio, sodio e calcio, nel plasma caldo dominato da ejecta di W49B. Inoltre, le proprietà termiche e di ionizzazione vincolate dalla ricerca del RP in questo SNR.

In particolare, la ricerca ha scoperto che l'RP in W49B ha una composizione multitemperatura ed è costituito da due componenti con una massa totale di circa 4,6 masse solari. Le due componenti si sono rivelate entrambe dominate dal materiale espulso, ma caratterizzati da diverse temperature degli elettroni (circa 1,60 e 0,64 keV) ed età di ricombinazione (circa 6, 000 e 3, 400 anni).

Per di più, i dati XMM-Newton hanno fornito immagini di flusso di linea e mappe di larghezza equivalente di varie linee di emissione per W49B. L'analisi di questo set di dati indica che la struttura centrale a barra del SNR ha la misura di emissione più alta per quasi tutte le linee di emissione. Nel frattempo, le distribuzioni delle abbondanze metalliche mostrano chiare caratteristiche stratificate.

Lo studio chimico del materiale espulso in W49B ha scoperto che i rapporti di abbondanza di metalli supportano lo scenario del progenitore della supernova del collasso del nucleo (con una massa inferiore a 15 masse solari) per l'SNR studiato. Tuttavia alcuni risultati indicano un'altra spiegazione.

"Se W49B ha origine da un'esplosione CC, i nostri risultati suggeriscono che la massa del progenitore sia inferiore a 15 masse solari. Ma l'elevata abbondanza di Mn (Mn/Fe> 1) sarà fonte di confusione nel contesto CC. Se W49B ha origine da un SN di tipo Ia, i nostri risultati indicano che i rapporti di abbondanza di metalli potrebbero essere approssimativamente coerenti con un modello DDT [detonazione ritardata] con accensione multi-spot, ma l'ejecta che emette raggi X rappresenta solo il 10% circa del totale SN ejecta, " hanno concluso gli astronomi.

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