Análisis de la evolución anisotrópica del RSN Puppis-A

Presentación del tema: "Análisis de la evolución anisotrópica del RSN Puppis-A"— Transcripción de la presentación:

1 Análisis de la evolución anisotrópica del RSN Puppis-A
Gabriela Castelletti, Gloria Dubner, Kumar Golap y Miller Goss (IAFE-CONICET-NRAO) Asociación Argentina de Astronomía, 21 sept. 2005

2  Observaciones en las líneas HI, 12CO J:1-0 y OH (1665 MHz):
Puppis-A es el remanente de un evento de supernova galáctico ocurrido hace 3700 años y está ubicado a 2.2±0.3 kpc  Presenta un espectro de emisión en rayos X y óptico rico en líneas de oxígeno  Observaciones en las líneas HI, 12CO J:1-0 y OH (1665 MHz): - cadena de nubes interestelares concentradas a lo largo de la periferia este del remanente (Dubner & Arnal 1988; Reynoso y col. 1995; Woermann y col. 2000)  Fuente central compacta detectada sólo en rayos X: RXJ (Hui & Becker 2005)

3 Nuevas observaciones de Puppis-A en 1425 MHz
Cáscara asimétrica ~70´X 57´ Bordes noreste y noroeste no son rectos, sino que presentan una morfología altamente estructurada Mosaico compuesto por 25 apuntamientos realizados con el Very Large Array (VLA) en las configuraciones DnC y CnB + disco simple proveniente del “Parkes Southern Galactic Plane Survey” Procesamiento de datos con AIPS++

4 Re-procesamiento de datos en 327 MHz
Configuración CnB del VLA + “408 MHz All-Sky Continuum Survey” Procesamiento de datos con AIPS++

5 Correlación morfológica entre radio y rayos X
Rojo: emisión en 1425 MHz (VLA) Verde: rayos X en la banda de E keV (ROSAT HRI) RXJ : fuente compacta remanente de la SN Nudos de emisión La emisión en rayos X repite la estructura “ondeada” detectada en radio en los bordes noreste y noroeste del RSN  Distribución compleja de filamentos hacia el interior del remanente Retraso del frente de choque en la periferia este de Puppis-A, indicando el encuentro con material denso - Nudos de emisión vistos en radio y rayos X

6 Nudo de emisión en la región este de Puppis-A
Observaciones realizadas con Chandra rayos X blandos (O) en rojo, medios (Ne) en verde y duros en azul Contornos: continuo de radio sombrero barra  Dos componentes morfológicas en el nudo este observado en rayos X denominadas “barra” y “sombrero” - La emisión en radio claramente acompaña la emisión en la “barra” El nudo de emisión en rayos X presenta máximos en radio pero que no son los más intensos  Alta compresión en los contornos en radio que marcan el encuentro del frente de choque con material denso interestelar Hwang, Flanagan, & Petre (2005)

7 Valores homogeneizados a la escala de flujo de Baars y col. (1977)
Espectro integrado en ondas de radio ● Intervalo de frecuencias: 19 – 8400 MHz ● Consistente con el espectro de energía producido en el mecanismo de aceleración de Fermi de 1er. Orden  = ± 0.02 Puppis A Valores homogeneizados a la escala de flujo de Baars y col. (1977) ● Densidades de flujo medidas S330= 254 ± 18 Jy S1425=114 ± 6 Jy

8 Variaciones espaciales del espectro sincrotrónico
Puppis A: Acelerador de partículas (I) Variaciones espaciales del espectro sincrotrónico -0.51 ± 0.04 -0.69 ± 0.03 -0.46 ± 0.03 -0.41 ± 0.11 -0.58 ± 0.03 -0.72 ± 0.03 -0.95 ± 0.04 Interv. de : 330 – 1425 MHz Línea punteada: espectro de emisión con  = - 0.5 Método I: Gráficos S-S Idéntico muestreo espacial y fidelidad entre las imágenes en 327 y 1425 MHz: reprocesamiento de los datos  Presencia de variaciones espectrales significativas Cambios espectrales en el interior de algunas regiones

9 Puppis A: Acelerador de partículas (II)
Variaciones espaciales del espectro sincrotrónico Método II: Imágenes tomográficas Identificación de diferentes componentes espectrales en superposición  Las componentes brillantes (residuos positivos): espectro más agudo que t  Las componentes oscuras (residuos negativos): espectro más chato que t Imagen tomográfica : t: índice de prueba S1: distribución de intensidad en 330 MHz S2: distribución de intensidad en 1425 MHz

10 - El espectro de las partículas aceleradas confirma esta interacción:
Síntesis:  Imagen de alta calidad y sensibilidad en continuo de radio: Primer estudio detallado de la correlación morfológica entre las estructuras en radio y la emisión en rayos X  El rol de las inhomogeneidades: las imágenes en radio y rayos X sugieren la presencia de inhomogeneidades en el medio interestelar - El espectro de las partículas aceleradas confirma esta interacción: Diversidad en las componentes espectrales como resultado de choques producidos en la colisión con múltiples nubes ubicadas a lo largo de la línea de vista

11 Variaciones espaciales del espectro sincrotrónico
Puppis A: Acelerador de partículas (II) Variaciones espaciales del espectro sincrotrónico Método II: Mapa espectral  Buen acuerdo con los resultados obtenidos con Gráficos S-S en regiones aisladas sobre el remanente La mayor parte de la periferia posee un espectro más agudo que el interior; excepciones en el nudo este, el borde sureste, y la concentración alrededor R.A.~ 08h 23m, decl. -43° 20’, en donde -0.4 <  < -0.3 Franja obscura interior producida por material absorbente proveniente de Vela a lo largo de la línea de vista

12 SINTESIS: 1) En el escenario más simple del modelo de Fermi de 1er
SINTESIS: 1) En el escenario más simple del modelo de Fermi de 1er. Orden, las regiones más brillantes deben ser espectralmente más chatas -El análisis espectral muestra una anticorrelación entre la distribución de  y el brillo superficial: || > |-0.5| en la region este de Puppis A (regiones brillantes E y F) Inyección de partículas dependiente de Vs y el ángulo de pitch? 2) El rol de las inhomogeneidades: desaceleración del frente de choque en el borde este del RSN tras el encuentro con estructuras preexistentes del medio: observaciones en óptico, rayos X, IR y milimétrico -Frentes de choque con n° de Mach bajos: espectros agudos para la aceleración en el choque (DSA) 3) Regiones con ||<|-0.5|en el interior del RSN, identificadas por la imagen espectral y la galería tomográfica -Procesos no-lineales: escape de partículas, deformación del frente? Necesitamos observaciones de alta calidad en otras frecuencias de radio