Наблюдения, исследующие связь остатка сверхновой с близлежащей областью H II

Китайские астрономы провели многоволновые наблюдения галактического остатка сверхновой, известного как HB9. Результаты наблюдений, опубликованные 9 августа на сервере препринтов arXiv, проливают свет на свойства остатка и его возможную физическую связь с близлежащей областью ионизированного атомарного водорода (область H II).

Остатки сверхновых (SNR) — это диффузные, расширяющиеся структуры, образовавшиеся в результате взрыва сверхновой. Они содержат выброшенное вещество, расширяющееся от взрыва, и другой межзвездный материал, взметнувшийся при прохождении ударной волны от взорвавшейся звезды.

Изучение остатков сверхновых важно для астрономов, поскольку они играют ключевую роль в эволюции галактик, рассеивая тяжелые элементы, образовавшиеся при взрыве сверхновой, и обеспечивая энергию, необходимую для нагрева межзвездной среды. Также считается, что SNR ответственны за ускорение галактических космических лучей.

Наблюдения показывают, что молодые звезды формируются в гигантских молекулярных облаках, ионизируя окружающий газ и образуя области H II. Впоследствии, когда звезды взрываются, они оставляют в этих областях SNR. Однако физическая связь между SNR и окружающими их областями H II до сих пор не была всесторонне изучена.

HB9 — относительно молодая (около 6600 лет), крупная галактическая SNR, расположенная на расстоянии около 2000 световых лет от нас, с небольшой областью H II G159.2+3.3, очевидно, спроецированной поблизости. HB9 демонстрирует радиоморфологию типа оболочки, а ее угловой размер оценивается примерно в 2 градуса в диаметре. Что касается G159.2+3.3, то она выглядит ярче, компактнее HB9 и расположена примерно в 2 градусах к северу от южного края оболочки SNR.

Теперь группа астрономов под руководством Цзян-Тао Ли из обсерватории Пурпурной горы в Нанкине (Китай) использовала 1,3-метровый телескоп McGraw-Hill в обсерватории Мичиган-Дартмут-МИТ (MDM) для проверки возможной физической связи между HB9 и G159.2+3.3.

Наблюдения показали, что HB9 яркая в гамма-лучах, но ее морфология не имеет четкой связи с окружающими молекулярными облаками. Однако в гамма-лучах была выявлена слабая видимая связь этого остатка с инфракрасной яркой объемной оболочкой G159.2+3.3.

Полученные данные показывают, что многоволновая морфология G159.2+3.3 типична для галактических областей H II. Это позволяет предположить, что линия Бальмера и радиоизлучение во внутренней части имеют тепловое происхождение, а инфракрасная яркая оболочка состоит из пыли, нагретой ультрафиолетовыми фотонами от молодых звезд.

Исследование показало, что радиальная скорость юго-восточной оболочки HB9 находится в диапазоне от -30 до +50 км/с. Это, по мнению астрономов, указывает на возможный ударный нагрев газа в SNR.

Кроме того, исследователи рассчитали медианную электронную плотность для юго-восточной оболочки HB9, которая оказалась на уровне 100 ^см-3. Примечательно, что для более яркой G159.2+3.3 было получено меньшее медианное значение — около 50 ^см-3. Это, по мнению авторов работы, может означать, что расстояние G159.2+3.3 действительно больше, чем у HB9, поэтому эти два объекта физически не связаны друг с другом.

«Наша оценка плотности позволяет предположить, что G159.2+3.3, хотя и кажется более яркой и компактной, скорее всего, находится на гораздо большем расстоянии, чем HB9, поэтому эти два объекта не имеют физической связи, если только ударно сжатый газ в HB9 не имеет значительно меньший коэффициент заполнения», — заключили ученые.