Astronomen hebben ESA's XMM-Newton-ruimtevaartuig gebruikt om het overgeïoniseerde recombinerende plasma te onderzoeken in een supernovarest (SNR), bekend als IC 443. Resultaten van dit onderzoek, gepubliceerd op 12 augustus op arXiv.org, essentiële informatie leveren over de oorsprong van dit plasma in de bestudeerde SNR.

SNR's zijn diffuus, uitzettende structuren als gevolg van een supernova-explosie. Ze bevatten uitgestoten materiaal dat zich uitbreidt door de explosie en ander interstellair materiaal dat is meegesleurd door de passage van de schokgolf van de geëxplodeerde ster.

Onderzoek naar supernovaresten is belangrijk voor astronomen, omdat ze een sleutelrol spelen in de evolutie van sterrenstelsels, het verspreiden van de zware elementen die tijdens de supernova-explosie zijn gemaakt en het leveren van de energie die nodig is voor het opwarmen van het interstellaire medium (ISM). SNR's worden ook verondersteld verantwoordelijk te zijn voor de versnelling van galactische kosmische straling.

IC 443 is een galactische kern-collapse SNR met een diameter van ongeveer 50 boogminuten en behoort tot de GEM OB1-associatie op een afstand van ongeveer 4, 900 lichtjaar. De SNR vertoont een schelpachtige morfologie in de radioband en centraal gevulde thermische röntgenstraling.

Waarnemingen laten zien dat IC 443 lijkt te bestaan ​​uit twee onderling verbonden quasi-sferische subschillen met verschillende stralen en zwaartepunten. Het blijkt ook een vrij complexe omgeving te hebben omdat het interageert met een moleculaire wolk in de noordwestelijke en zuidoostelijke gebieden en met een atomaire wolk in het noordoosten.

IC 443 wordt gezien als een van de belangrijkste SNR's voor studies van het zogenaamde overionized recombining plasma (RP). Recente röntgenwaarnemingen hebben het bestaan ​​onthuld van plasma's in een recombinatie-dominante toestand in een tiental SNR's. Dergelijke plasma's hebben een hogere ionisatiegraad dan verwacht bij botsingsionisatie-evenwicht, daarom werden ze overgeïoniseerde recombinerende plasma's genoemd.

Een team van astronomen onder leiding van Hiromichi Okon van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts, besloot de röntgenstraling van IC 443 te observeren met behulp van XMM-Newton's European Photon Imaging Camera (EPIC). Het belangrijkste doel van deze waarnemingen was het onderzoeken van overgeïoniseerd recombinerend plasma in deze SNR, die astronomen zou kunnen helpen de fysieke oorsprong van RP's in het algemeen beter te begrijpen.

Uit de studie bleek dat RP's in regio's die interageren met dichte moleculaire wolken in IC 443 de neiging hebben om een ​​lagere elektronentemperatuur en een lagere recombinatietijdschaal te hebben. Op basis van de berekening van de ladingsfractie voor ionen, deze bevinding suggereert dat RP's op deze locaties meer gekoeld en sterker overgeïoniseerd zijn.

De astronomen merkten op dat de waargenomen eigenschappen van RP's in IC 443 konden worden verklaard door een snelle afkoeling via thermische geleiding. Ze voegden eraan toe dat een soortgelijk resultaat werd gerapporteerd voor SNR W44, waarbij verdamping van klonterig gas ingebed in het hete plasma de snelle afkoeling veroorzaakt.

Volgens het blad, de andere hypothese die mogelijk de overionisatie zou kunnen verklaren, is dat deze werd veroorzaakt door ionisatie van protonen. Echter, de astronomen zijn niet blij met dit scenario, omdat een dergelijk protonenbombardement moeilijk is om de waargenomen eigenschappen van de RP's in IC 443 te verklaren.

© 2021 Science X Network