Наблюдения исследуют связь остатка сверхновой с близлежащей областью H II

Многоволновые изображения SNR HB9, области H II G159.2+3.3 и окружающей области. Автор: Li et al., 2024.

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

Остатки сверхновой (ОСН) — это диффузные, расширяющиеся структуры, возникающие в результате взрыва сверхновой. Они содержат выброшенный материал, расширяющийся в результате взрыва, и другой межзвездный материал, который был выметен прохождением ударной волны от взорвавшейся звезды.

Исследования остатков сверхновых важны 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 остатки сверхновых отвечают 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 остатки сверхновых. Однако физическая связь между остатками сверхновых и окружающими областями H II до сих пор не изучена в полной мере.

HB9 — относительно молодой (около 6600 лет), большой галактический остаток сверхновых, расположенный примерно в 2000 световых годах от нас, с небольшой областью H II G159.2+3.3, по-видимому, проецирующейся поблизости. HB9 демонстрирует радиоморфологию оболочечного типа, а ее угловой размер оценивается примерно в 2 градуса в диаметре. Что касается G159.2+3.3, то он выглядит ярче, компактнее, чем HB9, и расположен примерно в 2 градусах к северу от южного края оболочки остатка сверхновых.

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-MIT (MDM) для изучения возможной физической связи между HB9 и G159.2+3.3.

Наблюдения показали, что HB9 яркий в гамма-лучах, но его морфология не связана четко с окружающими молекулярными облаками. Однако слабая видимая связь этого остатка с инфракрасной яркой оболочкой G159.2+3.3 была выявлена в гамма-лучах.

Полученные данные показывают, что многоволновая морфология G159.2+3.3 типична для галактических областей H II. Это говорит о том, что бальмеровская линия и радиоизлучение внутри имеют тепловое происхождение, тогда как инфракрасная яркая оболочка состоит из пыли, нагретой ультрафиолетовыми фотонами молодых звезд.

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

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

«Наша оценка плотности предполагает, что G159.2+3.3, хотя и выглядит ярче и компактнее, вероятно, находится на гораздо большем расстоянии, чем HB9, поэтому эти два объекта не имеют физических связей, если только ударно-сжатый газ в HB9 не имеет значительно более низкого коэффициента заполнения», — заключили ученые.

Больше информации: Jiang-Tao Li et al, Optical observations of the Galactic SNR HB9 and H II region G159.2+3.3, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2408.05016