Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола
Проведено исследование молекулярного окружения галактического остатка сверхновой (OCH) Kes 79 по результатам наблюдений излучения молекул ¹³CO и метанола. Впервые обнаружено увеличение ширин линий излучения молекулы ¹³CO с лучевыми скоростями около +90 и +105 км/с, что является новым свидетель...
Saved in:
| Published in: | Радиофизика и радиоастрономия |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Радіоастрономічний інститут НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98221 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола / В.М. Шульга, С.Ю. Зубрин, В.В. Мышенко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2011. — Т. 16, № 3. — С. 253-261. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859626391276879872 |
|---|---|
| author | Шульга, В.М. Зубрин, С.Ю. Мышенко, В.В. |
| author_facet | Шульга, В.М. Зубрин, С.Ю. Мышенко, В.В. |
| citation_txt | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола / В.М. Шульга, С.Ю. Зубрин, В.В. Мышенко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2011. — Т. 16, № 3. — С. 253-261. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Радиофизика и радиоастрономия |
| description | Проведено исследование молекулярного окружения галактического остатка сверхновой (OCH)
Kes 79 по результатам наблюдений излучения молекул ¹³CO и метанола. Впервые обнаружено
увеличение ширин линий излучения молекулы ¹³CO с лучевыми скоростями около +90 и +105 км/с,
что является новым свидетельством возможного взаимодействия ОСН Kes 79 с молекулярными
облаками. Увеличение ширины линии с лучевой скоростью +105 км/с наблюдается по всей поверхности остатка. Для линии с лучевой скоростью +90 км/с увеличение ширины наблюдается
в области северо-восточной границы остатка. В направлении на наблюдавшуюся ранее в Kes 79
область излучения молекулы ОН обнаружен источник мазерного излучения молекулы метанола.
Предполагается, что он связан с результатом взаимодействия молекулярного облака, движущегося
с лучевой скоростью +90 км/с, и ОСН. Интенсивность обнаруженного источника изменялась
со временем.
Виконано дослідження молекулярного довкілля галактичного залишку наднової (ЗНН)
Kes 79 за результатами спостережень випромінювання молекул ¹³CO та метанолу. Вперше
виявлено збільшення ширини ліній випромінювання молекули ¹³CO з променевими швидкостями близько +90 та +105 км/с, що є новим свідченням можливої взаємодії ЗНН Kes 79
з молекулярними хмарами. Збільшення ширини
лінії з променевою швидкістю +105 км/с спостерігається на всій поверхні залишку. Для лінії
з променевою швидкістю +90 км/с збільшення
ширини спостерігається поблизу північно-східної
границі залишку. В тому напрямку, де в ЗНН
Kes 79 раніше спостерігалося випромінювання
молекули ОН, відкрито джерело мазерного випромінювання молекули метанолу. Ми припускаємо його зв’язок з результатом взаємодії
молекулярної хмари, що рухається з променевою швидкістю +90 км/с, та ЗНН. Інтенсивність
відкритого джерела змінювалася з часом.
The molecular environment of the galactic supernova
remnant Kes 79 by results of ¹³CO and
methanol observations was studied. The ¹³CO
spectral line broadening at velocities +90 and
+105 km/s in the region of SNR-molecular cloud
interaction is first revealed. Such a line broadening
can be interpreted as a new evidence of SNR
Kes 79 interaction with molecular clouds. The broadening
at velocity +105 km/s was observed all over
the SNR area. The region with broadened spectral
line at velocity +90 km/s is located towards the
north-eastern boundary of the SNR. A new methanol
maser was discovered towards the OH molecule
emission region previously detected in Kes 79.
Presumably, the maser can be associated with the
interaction of molecular cloud, moving at line-ofsight
velocity +90 km/s, and SNR. The intensity of
the detected maser varies with time.
|
| first_indexed | 2025-11-29T11:47:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3, с. 253-261
ISSN 1027-9636 © В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко, 2011
УДК: 524.354+524.527
Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул 13CO
и метанола
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко
Радиоастрономический институт НАН Украины,
ул. Краснознаменная, 4, г. Харьков, 61002, Украина
E-mail: shulga@rian.kharkov.ua, zubrin@rian.kharkov.ua
Статья поступила в редакцию 4 апреля 2011 г.
Проведено исследование молекулярного окружения галактического остатка сверхновой (OCH)
Kes 79 по результатам наблюдений излучения молекул 13 CO и метанола. Впервые обнаружено
увеличение ширин линий излучения молекулы 13 CO с лучевыми скоростями около +90 и +105 км/с,
что является новым свидетельством возможного взаимодействия ОСН Kes 79 с молекулярными
облаками. Увеличение ширины линии с лучевой скоростью +105 км/с наблюдается по всей по-
верхности остатка. Для линии с лучевой скоростью +90 км/с увеличение ширины наблюдается
в области северо-восточной границы остатка. В направлении на наблюдавшуюся ранее в Kes 79
область излучения молекулы ОН обнаружен источник мазерного излучения молекулы метанола.
Предполагается, что он связан с результатом взаимодействия молекулярного облака, движущегося
с лучевой скоростью +90 км/с, и ОСН. Интенсивность обнаруженного источника изменялась
со временем.
Ключевые слова: остатки сверхновых, молекулярные облака, Kes 79, мазерное излучение,
метанол
1. Введение
Взрыв массивной звезды как сверхновой
может произойти в том молекулярном облаке,
где она родилась, либо вблизи него. Образо-
вавшаяся в результате взрыва расширяющая-
ся оболочка взаимодействует с окружающей
средой и передает ей кинетическую энергию
взрыва, в результате чего образуется остаток
сверхновой (ОСН), наблюдаемый в диапазоне
от радиочастот до рентгеновского излучения.
Вследствие взаимодействия ударной волны
с неоднородной средой молекулярного облака
должно произойти изменение морфологии ОСН.
Корреляция особенностей пространственной
структуры ОСН с неоднородностями прост-
ранственного распределения вещества молеку-
лярных облаков в настоящее время является
одним из признаков существования такого вза-
имодействия. Другой признак – это изменение
ширины или асимметрия профилей молекуляр-
ных линий излучения в миллиметровом диапа-
зоне длин волн, что является следствием изме-
нения кинематических характеристик молеку-
лярного вещества при распространении ударной
волны в молекулярном облаке [1]. В качестве
еще одного, и на сегодняшний день основного,
признака используется возникновение в облас-
тях взаимодействия источников мазерного из-
лучения молекулы ОН на частоте 1720 МГц,
которые были найдены в более чем 20 галакти-
ческих ОСН. Всего менее чем для 40 из числа
известных 274 галактических ОСН обнаруже-
ны свидетельства их взаимодействия с моле-
кулярными облаками [1]. Часто подтвержде-
ние этому находится лишь по одному из пере-
численных признаков. Но для многих из этих
ОСН еще не проведены детальные исследова-
ния пространственного распределения окру-
жающей ОСН молекулярной среды в областях
взаимодействия.
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко
Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3254
ОСН Kes 79 (другие названия: G33.6+0.1,
4C00.70, HC13) – галактический ОСН, распо-
ложенный почти в галактической плоскости
( 33.625 ,l = ° 0.062 )b = ° на расстоянии 7.1 кпк
от Солнца [2]. Размер его составляет около
10 угловых минут. Наблюдения в радио и
рентгеновском диапазонах показывают, что
ОСН имеет форму, близкую к круговой [3-7].
Практически в центре остатка обнаружен
компактный рентгеновский источник CXOU
J185238.6+004020, пульсирующий с периодом
около 105 мс [5, 8]. Предполагается, что это
звездный остаток, образовавшийся в результа-
те взрыва сверхновой. Изображения остатка на
частотах 74, 327, 1500, 5000 МГц [3, 7] и в рент-
геновском диапазоне [5, 6] имеют существен-
ные отклонения формы от круговой в его вос-
точной и северо-восточной частях. В западной
части ОСН наблюдаются две протяженные
структуры дугообразной формы, представляю-
щие собой две концентрические неполные обо-
лочки остатка [3, 7]. Такая комплексная мор-
фология ОСН свидетельствует о сложности
динамических процессов, происходивших
после взрыва сверхновой, и может указывать
на существование взаимодействия распростра-
няющихся ударных волн с окружающей меж-
звездной средой.
В первых работах по исследованию молеку-
лярного излучения в направлении Kes 79 сде-
лано предположение о возможном взаимо-
действии ОСН с молекулярным облаком, об-
наруженным в [9]. Наблюдения излучения моле-
кулы ОН были сделаны в работе [10], в которой
обнаружена слабая широкая линия поглощения
на частоте 1667 МГц в интервале скоростей
от +95 до +105 км/с, что, по мнению авторов,
вероятнее всего объясняется взаимодействием
ОСН с молекулярным облаком. На основании
данных, полученных для молекул 12 CO
и HCO ,+ была найдена корреляция прост-
ранственной структуры радиоизображения ОСН
в его восточной и юго-восточной частях с прост-
ранственным распределением их плотности в об-
лаке, движущемся с лучевой скоростью около
+105 км/с (здесь и далее скорость отнесена к
системе отсчета “местный стандарт покоя”) [11].
Позднее для поиска признаков взаимодействия
ОСН Kes 79 с молекулярными облаками, дви-
жущимися с разными скоростями вблизи ос-
татка, было использовано излучение молекулы
13CO, атомарного водорода и рентгеновское
излучение [7]. Авторы работы нашли хорошее
совпадение морфологических особенностей
ОСН на частотах 74, 324 и 1500 МГц с плотно-
стью распределения излучения оболочки НI в
интервале скоростей от +90 до +99 км/с. Изу-
чение структуры молекулярной материи в на-
правлении ОСН Kes 79, проведенное по излу-
чению молекулы 13CO, показало существова-
ние в этой области двух молекулярных облаков,
движущихся с лучевыми скоростями в интерва-
лах от +88 до +94.5 км/с и от +99 до +109 км/с.
При этом для них не было найдено кинемати-
ческих свидетельств взаимодействия, таких,
как уширение спектральной линии или асиммет-
рия профиля линии.
Признаки мазерного излучения молекулы ОН
на частоте 1720 МГц с лучевой скоростью
+90 км/с были обнаружены в работе [12]. Однако
это предположение не нашло подтверждения при
дальнейших поисках компактного источника ма-
зерного излучения, проведенных авторами ра-
боты [13].
Таким образом, все предшествующие иссле-
дования указывают на то, что ОСН Kes 79
вероятно взаимодействует с “родительским”
молекулярным облаком. Тем не менее до сих
пор детально этот вопрос не изучен.
В настоящей работе проведены исследова-
ния молекулярного излучения в направлении
ОСН Kes 79 и вблизи него с целью определе-
ния характеристик молекулярных облаков, ко-
торые ранее считались “родительскими”. Для
выяснения вопроса об уширении линий молеку-
лярного излучения выбрана молекула 13CO,
для которой эффект насыщения линии, при-
водящий к затруднениям при определении
ширины линии, связанной с влиянием взаимо-
действия, существенно меньше, чем при наб-
людениях молекул СО и HCO .+ В работе так-
же проведены наблюдения излучения молеку-
лы метанола на переходе 0 18 7 A+− (частота
95.169516 ГГц). Поиски источников мазерного
излучения молекулы метанола в ОСН ранее не
проводились. В то же время известны источни-
ки мазерного излучения метанола на этом пере-
ходе в областях активного звездообразования,
которые, как и источники мазерного излучения
молекулы ОН на частоте 1720 МГц, возникают
при ударном механизме возбуждения.
Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул 13CO и метанола
255Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3
2. Методика и техника наблюдений
Исследования молекулярного излучения
в направлении Kes 79 проводились на радио-
телескопе РТ-22 (Крымская астрофизическая
обсерватория) в линиях молекул 13 CO на перехо-
де 1 0J = − (частота 110.201353 ГГц) и метанола
на переходе 0 18 7 A+− (частота 95.169516 ГГц).
При наблюдениях использовался разработан-
ный в Радиоастрономическом институте НАН
Украины аппаратурный комплекс для спект-
ральных исследований [14] с криогенным
приемником со смесителем на диоде Шоттки,
перестраиваемом в интервале частот от 85
до 116 ГГц. Шумовая температура системы
в режиме двухполосного приема сигнала из-
менялась в пределах 215 350÷ К и зависела
от угла места наблюдаемого источника и по-
годных условий. Для регистрации спектров
использовались два анализатора спектра –
фильтровый и фурье-анализатор. Фильтровый
120-канальный анализатор спектра имел поло-
су обзора 12 МГц. Фурье-анализатор спектра
обеспечивал полосу 14 МГц с частотным раз-
решением 56 кГц.
Измерения излучения молекулы 13СО про-
водились в режиме диаграммной модуляции
(так называемый режим “ON-OFF”) [14].
В качестве опорной была выбрана точка с коор-
динатами h m s(18 52 48 , 00 45 43 ,′ ′′° J2000), в на-
правлении на которую интенсивность излуче-
ния 13 CO не превышала 0.2 К. Картографиро-
вание ОСН Kes 79 с центральной точкой
h m s(18 52 48 , 00 40 43 ,′ ′′° J2000) выполнено по
всей его площади с пространственным разре-
шением 2 угловые минуты и среднеквад-
ратичным уровнем шума не более 0.2 К.
Длительность каждого наблюдения составля-
ла около 800 с и выбиралась исходя из условий
наблюдений. Измерения проводились в период
с 23 по 27 августа 2008 г. в интервале лучевых
скоростей от +82 до +115 км/с, т. е. в интерва-
ле, в котором ранее наблюдалось излучение мо-
лекул 12 CO, 13CO, HCO+ и ОН и в котором
были найдены признаки взаимодействия ОСН
с молекулярным облаком. Для более точного
исследования эффекта уширения линий 13CO
мы дополнительно использовали данные наблю-
дений из открытого для свободного доступа ар-
хива данных исследования Boston University –
FCRAO Galactic Ring Survey [15], приведенные
с лучшим (46 угловых секунд) пространствен-
ным разрешением.
Измерения излучения молекулы метано-
ла проводились с фильтровым анализатором
спектра в режиме диаграммной модуляции
4 ноября 2004 г. и в режиме частотной модуля-
ции с фурье-анализатором спектра 14 октября
2006 г. Шумовая температура системы в режи-
ме двухполосного приема сигнала изменялась
в пределах 215 350÷ К и зависела от условий
наблюдений. Ширина диаграммы направлен-
ности радиотелескопа на частоте измерений оце-
нивались по результатам наблюдений планет
и составляла 45 угловых секунд. Ошибка на-
ведения телескопа составляла 15 угловых се-
кунд [16].
3. Структура молекулярных облаков
вблизи ОСН Kes 79
Анализ пространственного распределения
излучения молекулы 13 CO в исследуемом ин-
тервале лучевых скоростей проведен для двух
участков спектра: от +86.2 до +91.3 км/с и от
+98.0 до +115.0 км/с. Эти значения близки
к систематической лучевой скорости в направ-
лении ОСН Kes 79, определяемой по кривой
вращения Галактики (~ 96+ км/с) [17]. В пер-
вом участке ранее обнаружено излучение мо-
лекулы ОН на частоте 1720 МГц [12]. Второй
соответствует лучевым скоростям излучения
молекул СО и HCO ,+ которые были использо-
ваны в работе [10] для изучения взаимодейст-
вия ОСН с молекулярным облаком. Выбран-
ные для анализа участки спектра близки к тем
интервалам лучевых скоростей, которые исполь-
зованы в работе [7].
3.1. Молекулярное облако, движущееся
в диапазоне скоростей от +98.0
до +115.0 км/с
Карта интегральной интенсивности линии
излучения молекулы 13CO в диапазоне луче-
вых скоростей от +98.0 до +115.0 км/с приведе-
на на рис. 1. Контурами представлено конти-
нуальное изображение ОСН Kes 79 на частоте
1420 МГц, построенное с использованием базы
данных VGPS [18]. Излучение этого молеку-
лярного облака перекрывает собой всю пло-
щадь остатка, при этом максимумы излучения
располагаются в восточной и южной частях
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко
Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3256
остатка, что согласуется с результатами про-
водившихся ранее исследований спектрально-
го излучения молекул СО и HCO+ [7, 9, 10].
Максимумы интенсивности молекулярного из-
лучения пространственно совпадают с нерегу-
лярностями в форме оболочки ОСН в радиоди-
апазоне на его восточной и южной границах.
В частности, “северный” максимум излучения
h m s(18 52 56 , 0 38 30 )′ ′′° располагается вдоль
восточной границы радиоизображения, где ее
форма становится плоской (от точки h m s18 52 58 ,
0 37 00′ ′′+ ° до точки h m s18 52 58 , 0 41 30 ).′ ′′+ °
Южный максимум излучения h m s(18 52 40 ,
0 32 00 )′ ′′+ ° располагается вблизи “разрыва” [3]
на южной границе радиоизображения остатка.
С целью изучения кинематических характе-
ристик молекулярного вещества в направлении
ОСН Kes79 мы провели анализ ширины спект-
ральной линии с лучевой скоростью +105 км/с
в исследуемой области пространства. Прове-
денный анализ показал, что в пределах остатка
ширина спектральной линии почти в два раза
больше, чем вне остатка, ~8 и ~5 км/с соот-
ветственно (см. рис. 2). Можно предположить,
что остаток взаимодействует с этим молеку-
лярным облаком по всей своей поверхности.
Рис. 1. Карта интенсивности излучения молекулы 13CO ( J 1 0),= − интегрированной по профилю линии
в диапазоне лучевых скоростей от + 98.0 до + 115.0 км/с (градации серого соответствуют интегральным
антенным температурам от 1 до 9 К·(км/с) с шагом 1 К·(км/с). Контурами представлено континуальное
изображение ОСН Kes 79 на частоте 1420 МГц, построенное с использованием базы данных VGPS [18].
Контуры соответствуют уровням 25, 40, 55, 70 К. Крестом обозначено положение обнаруженного источ-
ника мазерного излучения. В нижнем левом углу приведена диаграмма направленности телескопа РТ-22.
Буквами “а” и “б” обозначены срезы, вдоль которых построены зависимости на рис. 2, а, б
Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул 13CO и метанола
257Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3
Оценка лучевой плотности молекул (коли-
чества молекул в столбце единичного сечения
вдоль луча зрения от наблюдателя до объекта)
в направлении ОСН Kes 79 была сделана для слу-
чая локального термодинамического равновесия
в исследуемой области пространства и малой
оптической толщи излучения молекулы 13 CO.
Температура возбуждения при расчете принима-
лась равной 10 К. При соотношении между луче-
выми плотностями молекул 2H и 13CO равном
55 10⋅ [19] значение лучевой плотности молеку-
лярного водорода в направлении молекулярного
облака, движущегося со скоростями от +98.0
до +115.0 км/с, равно примерно 22 25 10 см .−⋅
Для определения массы облака и средней плот-
ности вещества в нем мы предположили, что мо-
лекулярное облако является вытянутым эллип-
соидом вращения с большой и малой осями
с размерами 17.9 и 6.2 угловых минут, а средняя
масса вещества, приходящаяся на одну молекулу
водорода, равна 2.76 Hm⋅ (где Hm – масса ато-
ма водорода) [20]. При этом масса молекуляр-
ного облака составляет 61.7 10⋅ масс Солнца,
а плотность молекулярного вещества в этом об-
лаке составляет 4 31.8 10 см .−⋅
3.2. Молекулярное облако, движущееся
в интервале скоростей от +86.2
до +91.3 км/с
Карта интегральной интенсивности линии из-
лучения молекулы 13 CO в диапазоне скоростей
от +86.2 до +91.3 км/с приведена на рис. 3, б.
Излучение этого молекулярного облака не пере-
крывает всю площадь остатка (как в случае
молекулярного облака в диапазоне лучевых
скоростей от +98.0 до +115.0 км/с), а лишь пере-
секает его в центральной и северо-восточной
частях. При этом максимум излучения этого
облака расположен на северо-восточной границе
ОСН и пространственно совпадает с особеннос-
тью формы остатка сверхновой на его северо-
восточной границе, называемой “выступом” [3].
Кроме того, максимум излучения этого моле-
кулярного облака пространственно совпадает
с максимумом линии поглощения HI в диапазоне
скоростей от +90 до +99 км/с [7], что говорит
о повышенной плотности вещества в этом
направлении. Проведенный анализ ширины
спектральной линии излучения молекулы 13 CO
с лучевой скоростью +90 км/с показал, что на
северо-восточной границе остатка наблюдается
некоторое (от ~1.5 до ~3.5 км/с) увеличение ши-
рины линии (рис. 3, а). Этот факт говорит в пользу
предположения о возможном взаимодействии
Kes 79 с молекулярным облаком с лучевой ско-
ростью +90 км/с на северо-восточной границе
остатка.
Полученная оценка лучевой плотности мо-
лекулярного водорода для этого молекулярного
облака составляет 21 25 10 см .−⋅ Для оценки
массы облака и средней плотности вещества
в нем мы предполагали, что форма молекуляр-
ного облака описывается вытянутым эллип-
соидом вращения, большая и малая оси кото-
рого равны 13.3 и 4.4 угловым минутам соот-
ветственно. При этом масса молекулярного об-
лака составляет 48.6 10⋅ масс Солнца, а оценка
плотности молекулярного вещества в этом об-
лаке – 3 33.9 10 см .−⋅
4. Излучение молекулы метанола
в Kes 79
Излучение молекулы метанола на переходе
0 18 7 A+− (95.169516 ГГц) наблюдалось нами
4 ноября 2004 г. и 14 октября 2006 г. в направле-
нии на наблюдаемый ранее источник излучения
молекулы ОН на частоте 1720 МГц [12, 13].
Рис. 2. Зависимости ширины спектральной линии
VΔ с лучевой скоростью + 105 км/с от расстояния
L вдоль срезов “а” (а) и “б” (б), обозначенных
на рис. 1. Метки на горизонтальных осях соот-
ветствуют меткам на линиях срезов
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко
Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3258
Рис. 3. Зависимость ширины спектральной линии с лучевой скоростью + 90 км/с от расстояния вдоль среза (а).
Карта интенсивности излучения молекулы 13CO ( J 1 0),= − интегрированной по профилю линии в диапазоне
лучевых скоростей от + 86.2 до + 91.3 км/с (градации серого соответствуют интегральным антенным
температурам от 0 до 2.8 К·(км/с) с шагом 0.4 К·(км/с) (б). Контурами представлено континуальное изоб-
ражение ОСН Kes 79 на частоте 1420 МГц, построенное с использованием базы данных VGPS [23]. Контуры
соответствуют уровням 25, 40, 55, 70 К. Крестом обозначено положение обнаруженного источника мазер-
ного излучения. В нижнем левом углу приведена диаграмма направленности телескопа РТ22
Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул 13CO и метанола
259Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3
Параметры спектра обнаруженного источника
излучения приведены в табл. 1. Малая ширина
спектральных линий (около 1 км/с) является
характерным признаком мазерной природы об-
наруженного излучения. Источники мазерного
излучения на наблюдаемом переходе относят-
ся к источникам I класса, возбуждение кото-
рых происходит в результате столкновений
молекул метанола с другими молекулами меж-
звездной среды [21].
Спектры обнаруженного источника представ-
лены на рис. 4. Параметры линий, полученные
в результате аппроксимации функцией Гаусса,
приведены в табл. 1. Излучение молекулы ме-
танола совпадает с излучением молекулы 13 CO
для облака со скоростями от +86.2 до +91.3 км/с
как пространственно, так и по лучевым скорос-
тям, что позволяет предположить связь обнару-
женного источника с ОСН. Следует отметить,
что интенсивность обнаруженного источника
излучения метанола была наибольшей в 2004
и 2006 гг. В 2009 г. мы также проводили измере-
ния излучения данного источника, однако заре-
гистрированная антенная температура линии
излучения составляла 0.15 К при среднеквадра-
тическом уровне шума 0.07 К. Это может сви-
детельствовать о том, что источник перемен-
ный, что на самом деле не является необычным
для источников мазерного излучения на других
переходах молекулы метанола, относящихся
к мазерным источникам II класса с накачкой
излучением [22, 23]. Зарегистрированное нами
интенсивное излучение молекулы метанола
на переходе 0 18 7 A+− является необычным для
областей взаимодействия ОСН с молекулярной
средой. К сожалению, поиски источников мазер-
ного излучения метанола в ОСН в местах су-
ществования источников мазерного излучения
молекулы ОН, насколько нам известно, ранее
не предпринимались, и вопрос об условиях их
образования не изучен.
5. Заключение
В результате исследования молекулярных
облаков в направлении остатка сверхновой
Kes 79 найдены новые свидетельства их взаи-
модействия. Анализ пространственной структу-
ры молекулярных облаков в линии излучения
молекулы 13 CO показывает совпадение особен-
ностей формы остатка сверхновой в ее северо-
восточном, восточном и южном участках с наи-
более плотными областями молекулярных об-
лаков, движущихся с лучевыми скоростями от
+86.2 до +91.3 км/с и от +98.0 до +115.0 км/с.
Для этих облаков впервые обнаружен эффект
уширения линий излучения молекулы 13 CO.
Наибольшее уширение линии наблюдается
в центре ОСН в направлении на максимум кон-
тинуального излучения и вблизи границ ОСН.
В месте наблюдаемого ранее в Kes 79 излуче-
ния молекулы ОН на частоте 1720 МГц обнару-
жен источник мазерного излучения молекулы
Рис. 4. Спектры обнаруженного источника ма-
зерного излучения молекулы метанола 0 18 7 A ,+−
полученные в разное время. Тонкой линией приведе-
на аппроксимация каждого из спектров функцией
Гаусса. Ширина канала для наблюдений 2004 г.
составляет 0.32 км/с, а для 2006 г. – 0.18 км/с
Таблица 1. Параметры спектров обнаруженного
источника мазерного излучения молекулы метано-
ла по результатам наблюдений 2004 и 2006 гг.
Параметры получены в результате аппроксимации
функцией Гаусса. (Использованные обозначения:
0V – лучевая скорость, aT – антенная температу-
ра, VΔ – ширина линии)
Прямое восхождение
(J2000)
04.11.2004 14.10.2006
h m s18 52 48 h m s18 52 48
Склонение (J2000) 00 40 43′ ′′+ ° 00 40 43′ ′′+ °
0, км / сV 88.2 0.1± 88.8 0.1±
, КaT 1.5 0.3± 2.3 0.5±
, км / сVΔ 0.83 0.18± 1.09 0.28±
Дата
наблюдений
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрин, В. В. Мышенко
Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3260
метанола на переходе 0 18 7 ,A+− предположи-
тельно связанный с ОСН. Интенсивность обна-
руженного источника изменялась со временем,
что позволяет предположить, что он переменный.
Возможно, источники мазерного излучения мо-
лекулы метанола, относящиеся к I классу, могут
быть использованы в качестве еще одного при-
знака взаимодействия ОСН и молекулярных об-
лаков наряду с источниками мазерного излуче-
ния молекулы ОН на частоте 1720 МГц. Однако
это предположение требует экспериментальной
проверки для других ОСН, взаимодействующих
с молекулярными облаками.
Работа выполнена при частичной поддерж-
ке грантом НАН Украины для молодых уче-
ных 2009–2010 гг.
Литература
1. Jiang B., Chen Y., Wang J., Su Y., Zhou X., Safi-Harb S.,
and DeLaney T. Cavity of Molecular Gas Associa-
ted with Supernova Remnant 3C 397 // Astrophys. J. –
2010. – Vol. 712. – P. 1147-1156.
2. Case Gary L. and Bhattacharya Dipen. A New DΣ −
Relation and Its Application to the Galactic Super-
nova Remnant Distribution // Astrophys. J. – 1998. –
Vol. 504. – P. 761-772.
3. Velusamy T., Becker R. H., and Seward F. D. G33.6+0.1:
a shell type supernova remnant with unusual struc-
ture // Astron. J. – 1991. – Vol. 102. – P. 676-682.
4. Seward F. D. and Velusamy T. A ROSAT observation
of the supernova remnant Kes 79 // Astrophys. J. –
1995. – Vol. 439. – P. 715-721.
5. Seward F. D., Slane P. O., Smith R. K., and Sun M. A.
Compact Central Object in the Supernova Rem-
nant Kesteven 79 // Astrophys. J. – 2003. – Vol. 584. –
P. 414-417.
6. Sun M., Seward F. D., Smith R. K., and Slane P. O.
Chandra View of Kesteven 79: A Nearly Isothermal Su-
pernova Remnant with Rich Spatial Structure // Astro-
phys. J. – 2004. – Vol. 605. – P. 742-750.
7. Giacani E., Smith M. J. S., Dubner G., Loiseau N.,
Castelletti G., and Paron S. Radio and X-ray study of
two multi-shell supernova remnants: Kes 79 and
G352.7-0.1 // Astron. Astrophys. – 2009. – Vol. 507. –
P. 841-853.
8. Gotthelf E. V., Halpern J. P., and Seward F. D. Discovery
of a 105 ms X-ray pulsar in Kesteven 79: on the nature
of compact central objects in supernova remnants //
Astrophys. J. – 2005. – Vol. 627. – P. 390-396.
9. Scoville N. Z., Yun M. S., Clemens D. P., Sanders D. B.,
and Waller W. H. Molecular clouds and cloud cores
in the inner Galaxy // Astrophys. J. Suppl. Ser. – 1987. –
Vol. 63. – P. 821-915.
10. Green D. A. and Dewdney. P. E. Shocked molecular
material associated with the supernova remnant
G33.6+0.1? // Mon. Not. R. Astron. Soc. – 1992. –
Vol. 254. – P. 686-692.
11. Green D. A. Sensitive OH observations towards
16 supernova remnants // Mon. Not. R. Astron. Soc. –
1989. – Vol. 238. – P. 737-751.
12. Green A. J., Frail D. A., Goss W. M., and Otrupcek R.
Continuation of a survey of OH (1720 MHz) Maser
Emission Towards Supernova Remnants // Astron. J. –
1997. – Vol. 114. – P. 2058-2067.
13. Koralesky B., Frail D. A., Goss W. M., Claussen M. J.,
and Green A. J. Shock-excited Maser Emission from
Supernova Remnants: G32.8–0.1, G337.8–0.1,
G346.6–0.2, and the HB3/W3 Complex // Astron. J. –
1998. – Vol. 116. – P. 1323-1331.
14. Антюфеев А. В., Зубрин С. Ю., Король А. Н., Коро-
лев А. М., Мышенко В. В., Подъячий В. Н., Пола-
дич А. В., Шкодин В. Н., Шульга В.М. Аппаратурный
комплекс для спектральных наблюдений в диапазоне
частот 85–116 ГГц на радиотелескопе РТ-22 КрАО //
Радиофизика и радиоастрономия. – 2010. – Т. 15,
№4. – С. 369-375.
15. Jackson J. M., Rathborne J. M., Shah R. Y., Simon R.,
Bania T. M., Clemens D. P., Chambers E. T., John-
son A. M., Dormody M., Lavoie R., and Heyer M. H.
The Boston university–five collage radio astronomy
observatory Galactic ring survey // Astrophys. J.
Suppl. Ser. – 2006. – Vol. 163. – P. 145-166.
16. Нестеров Н. С., Никитин П. С. Новая система уп-
равления РТ-22 // Изв. Крымской Астрофизической
обсерватории. –2002. – Т. 98. – С. 150-156.
17. Brand J. and Blitz L. The Velocity Field of the Outer
Galaxy // Astron. Astrophys. – 1993. – Vol. 275. –
P. 67-90.
18. Stil J. M., Taylor A. R., Dickey J. M., Kavars D. W.,
Martin P. G., Rothwell T. A., Boothroyd A. I., Lock-
man F. J., and McClure-Griffiths N. M. The VLA Galactic
Plane Survey // Astron. J. – 2006. – Vol. 132. – P. 1158-1176.
19. Dickman R. L. The ratio of carbon monoxide to mole-
cular hydrogen in interstellar dark clouds // Astrophys.
J. Suppl. Ser. – 1978. – Vol. 37. – P. 407-427.
20. Yang Su, Yang Chen, Ji Yang, Bon-Chul Koo,
Xin Zhou, Il-Gyo Jeong, and Chun-Guang Zhang.
Discovery of Molecular Shells Associated with Super-
nova Remnants. II. Kesteven 75 // Astrophys. J. –
2009. – Vol. 694. – P. 376-386.
21. Cragg D. M., Johns K. P., Godfrey P. D., and Brown R. D.
Pumping the interstellar methanol masers // Mon.
Not. R. Astron. Soc. – 1992. – Vol. 259. – P. 203-208.
22. Caswell J. L., Vaile R. A., and Ellingsen S. P. Variabi-
lity of Methanol Masers // Publ. Astron. Soc. Aust. –
1995. – Vol. 12. – P. 37-53.
23. Blaszkiewicz L. P., Miku A., Kus A. J. The variability
of 6.7 and 12.2 GHz methanol masers // Proc. IAU Sym-
posium. – 2007. – No. 242. – P. 142-143.
Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул 13CO и метанола
261Радиофизика и радиоастрономия, 2011, т. 16, №3
Спостереження залишку наднової
Kes 79 в лініях молекул 13CO
та метанолу
В. М. Шульга, С. Ю. Зубрін,
В. В. Мишенко
Виконано дослідження молекулярного дов-
кілля галактичного залишку наднової (ЗНН)
Kes 79 за результатами спостережень випро-
мінювання молекул 13 CO та метанолу. Вперше
виявлено збільшення ширини ліній випроміню-
вання молекули 13 CO з променевими швид-
костями близько +90 та +105 км/с, що є новим
свідченням можливої взаємодії ЗНН Kes 79
з молекулярними хмарами. Збільшення ширини
лінії з променевою швидкістю +105 км/с спос-
терігається на всій поверхні залишку. Для лінії
з променевою швидкістю +90 км/с збільшення
ширини спостерігається поблизу північно-східної
границі залишку. В тому напрямку, де в ЗНН
Kes 79 раніше спостерігалося випромінювання
молекули ОН, відкрито джерело мазерного вип-
ромінювання молекули метанолу. Ми припус-
каємо його зв’язок з результатом взаємодії
молекулярної хмари, що рухається з промене-
вою швидкістю +90 км/с, та ЗНН. Інтенсивність
відкритого джерела змінювалася з часом.
Survey of the Supernova Remnant Kes 79
by Results of 13CO
and Methanol Observations
V. M. Shulga, S. Y. Zubrin,
and V. V. Myshenko
The molecular environment of the galactic su-
pernova remnant Kes 79 by results of 13 CO and
methanol observations was studied. The 13 CO
spectral line broadening at velocities +90 and
+105 km/s in the region of SNR-molecular cloud
interaction is first revealed. Such a line broadening
can be interpreted as a new evidence of SNR
Kes 79 interaction with molecular clouds. The broade-
ning at velocity +105 km/s was observed all over
the SNR area. The region with broadened spectral
line at velocity +90 km/s is located towards the
north-eastern boundary of the SNR. A new meth-
anol maser was discovered towards the OH mol-
ecule emission region previously detected in Kes 79.
Presumably, the maser can be associated with the
interaction of molecular cloud, moving at line-of-
sight velocity +90 km/s, and SNR. The intensity of
the detected maser varies with time.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98221 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1027-9636 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T11:47:15Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Радіоастрономічний інститут НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шульга, В.М. Зубрин, С.Ю. Мышенко, В.В. 2016-04-10T17:29:26Z 2016-04-10T17:29:26Z 2011 Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола / В.М. Шульга, С.Ю. Зубрин, В.В. Мышенко // Радиофизика и радиоастрономия. — 2011. — Т. 16, № 3. — С. 253-261. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1027-9636 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98221 524.354+524.527 Проведено исследование молекулярного окружения галактического остатка сверхновой (OCH) Kes 79 по результатам наблюдений излучения молекул ¹³CO и метанола. Впервые обнаружено увеличение ширин линий излучения молекулы ¹³CO с лучевыми скоростями около +90 и +105 км/с, что является новым свидетельством возможного взаимодействия ОСН Kes 79 с молекулярными облаками. Увеличение ширины линии с лучевой скоростью +105 км/с наблюдается по всей поверхности остатка. Для линии с лучевой скоростью +90 км/с увеличение ширины наблюдается в области северо-восточной границы остатка. В направлении на наблюдавшуюся ранее в Kes 79 область излучения молекулы ОН обнаружен источник мазерного излучения молекулы метанола. Предполагается, что он связан с результатом взаимодействия молекулярного облака, движущегося с лучевой скоростью +90 км/с, и ОСН. Интенсивность обнаруженного источника изменялась со временем. Виконано дослідження молекулярного довкілля галактичного залишку наднової (ЗНН) Kes 79 за результатами спостережень випромінювання молекул ¹³CO та метанолу. Вперше виявлено збільшення ширини ліній випромінювання молекули ¹³CO з променевими швидкостями близько +90 та +105 км/с, що є новим свідченням можливої взаємодії ЗНН Kes 79 з молекулярними хмарами. Збільшення ширини лінії з променевою швидкістю +105 км/с спостерігається на всій поверхні залишку. Для лінії з променевою швидкістю +90 км/с збільшення ширини спостерігається поблизу північно-східної границі залишку. В тому напрямку, де в ЗНН Kes 79 раніше спостерігалося випромінювання молекули ОН, відкрито джерело мазерного випромінювання молекули метанолу. Ми припускаємо його зв’язок з результатом взаємодії молекулярної хмари, що рухається з променевою швидкістю +90 км/с, та ЗНН. Інтенсивність відкритого джерела змінювалася з часом. The molecular environment of the galactic supernova remnant Kes 79 by results of ¹³CO and methanol observations was studied. The ¹³CO spectral line broadening at velocities +90 and +105 km/s in the region of SNR-molecular cloud interaction is first revealed. Such a line broadening can be interpreted as a new evidence of SNR Kes 79 interaction with molecular clouds. The broadening at velocity +105 km/s was observed all over the SNR area. The region with broadened spectral line at velocity +90 km/s is located towards the north-eastern boundary of the SNR. A new methanol maser was discovered towards the OH molecule emission region previously detected in Kes 79. Presumably, the maser can be associated with the interaction of molecular cloud, moving at line-ofsight velocity +90 km/s, and SNR. The intensity of the detected maser varies with time. Работа выполнена при частичной поддержке грантом НАН Украины для молодых ученых 2009–2010 гг. ru Радіоастрономічний інститут НАН України Радиофизика и радиоастрономия Радиоастрономия и астрофизика Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола Survey of the Supernova Remnant Kes 79 by Results of ¹³CO and Methanol Observations Спостереження залишку наднової Kes 79 в лініях молекул ¹³CO та метанолу Article published earlier |
| spellingShingle | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола Шульга, В.М. Зубрин, С.Ю. Мышенко, В.В. Радиоастрономия и астрофизика |
| title | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола |
| title_alt | Survey of the Supernova Remnant Kes 79 by Results of ¹³CO and Methanol Observations Спостереження залишку наднової Kes 79 в лініях молекул ¹³CO та метанолу |
| title_full | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола |
| title_fullStr | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола |
| title_full_unstemmed | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола |
| title_short | Наблюдения остатка сверхновой Kes 79 в линиях молекул ¹³CO и метанола |
| title_sort | наблюдения остатка сверхновой kes 79 в линиях молекул ¹³co и метанола |
| topic | Радиоастрономия и астрофизика |
| topic_facet | Радиоастрономия и астрофизика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98221 |
| work_keys_str_mv | AT šulʹgavm nablûdeniâostatkasverhnovoikes79vliniâhmolekul13coimetanola AT zubrinsû nablûdeniâostatkasverhnovoikes79vliniâhmolekul13coimetanola AT myšenkovv nablûdeniâostatkasverhnovoikes79vliniâhmolekul13coimetanola AT šulʹgavm surveyofthesupernovaremnantkes79byresultsof13coandmethanolobservations AT zubrinsû surveyofthesupernovaremnantkes79byresultsof13coandmethanolobservations AT myšenkovv surveyofthesupernovaremnantkes79byresultsof13coandmethanolobservations AT šulʹgavm sposterežennâzališkunadnovoíkes79vlíníâhmolekul13cotametanolu AT zubrinsû sposterežennâzališkunadnovoíkes79vlíníâhmolekul13cotametanolu AT myšenkovv sposterežennâzališkunadnovoíkes79vlíníâhmolekul13cotametanolu |