The exceptional x-ray evolution of SN 1996cr in high resolution
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2018
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Abstract
En esta tesis presentamos un análisis de observaciones en rayos-X en múltiples épocas durante 18 años de la SN 1996cr, una de las cinco SNe más cercanas detectados en la época moderna. Observaciones de Chandra HETG en 2000, 2004 y 2009 nos permiten resolver espectralmente los perfiles de velocidad de líneas de emisión de Ne, Mg, Si, Sy Fe, así como monitorear su evolución como trazadores de la interacción ejecta-CSM. Para explicar la diversidad de líneas de emisión en rayos-X exploramos algunos posibles modelos geométricos. Basados en las observaciones del 2009 con alta señal-ruido, encontramos que una geometría polar con una configuración de dos distintos ángulos de apertura y obscuración interna puede exitosamente reproducir todos los perfiles de líneas observados. Ajustamos modelos que consideran C la convolución de los modelos geométricos con plasmas sin-equilibrio simples y dobles con componentes de absorción a la época 2009. Encontramos que el mejor modelo obtenido consiste de dos plasmas. Una componente es ligeramente absorbido (2×1021 cm−2), plasma frio (≈2 keV) con altas abundancias de Ne, Mg, Si y S, y asociada con una región de interacción polar extendida (ángulo de semiapertura ≈58◦). Mientras que la otra componente tiene absorción moderada (2×1022 cm−2), un plasma caliente (∼30 keV) con abundancia de Fe alta y fuerte absorción interna, asociada con una región de interacción fuertemente polar (ángulo de semiapertura ≈20◦). Extendemos este modelo a otras siete épocas con baja señal-ruido y/o baja resolución espectral (XMM-Newton en 2001, 2013, 2014, 2016 y 2018), produciendo varias tendencias interesantes. El flujo, el cual es siempre dominado por el plasma caliente, alcanzando un punto máximo entre 2004–2009 y actualmente disminuyendo, indicando que la onda de choque esta pasando a través de un CSM de densidad más baja (viento de una gigante roja), de acuerdo con simulaciones hidrodinámicas previas. Las temperaturas del plasma y la velocidad de expansión muestran disminuciones suaves según las expectativas, mientras que las abundancias muestran aumentos leves, sugeriendo posibles influencias del material ejectado. Discutimos las implicaciones físicas de estos resultados y su impacto para identificar potenciales progenitores.
Description
Tesis (Magíster en Astrofísica)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2018