GP
G. Pühlhofer
Author with expertise in Gamma-Ray Bursts and Supernovae Connections
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(100% Open Access)
Cited by:
1,296
h-index:
45
/
i10-index:
117
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Study of X-ray emission from the S147 nebula by SRG /eROSITA: Supernova-in-the-cavity scenario

Ildar Khabibullin et al.Jun 19, 2024
The Simeis 147 nebula (S147) is particularly well known for a spectacular net of $ H filaments. It is often considered one of the largest and oldest ($ yr $) cataloged supernova remnants in the Milky Way, although the kinematics of the pulsar PSR J0538+2817 suggests that this supernova remnant might be a factor of three younger. The former case is considered in a companion paper, while here we pursue the latter. Both studies are based on the data of SRG/eROSITA All-Sky Survey observations. Here, we confront the inferred properties of the X-ray emitting gas data with the scenario of a supernova explosion in a low-density cavity, such as a wind-blown-bubble. This scenario assumes that a $ M_ odot $ progenitor star has had a low velocity with respect to the ambient interstellar medium, and so stayed close to the center of a dense shell created during its main-sequence evolution till the moment of the core-collapse explosion. The ejecta first propagate through the low-density cavity until they collide with the dense shell, and only then does the reverse shock go deeper into the ejecta and power the observed X-ray emission of the nebula. The part of the remnant inside the dense shell remains non-radiative till this point, plausibly in a state with $T_e<T_i$ and nonequilibrium ionization. On the contrary, the forward shock becomes radiative immediately after entering the dense shell, and, being subject to instabilities, gives the nebula its characteristic ``foamy'' appearance in $ H and radio emission.
0

Study of X-ray emission from the S147 nebula with SRG/eROSITA: X-ray imaging, spectral characterization, and a multiwavelength picture

Miltiadis Michailidis et al.Jun 17, 2024
Simeis 147 (S147, G180.0-01.7, ``Spaghetti nebula'') is a supernova remnant (SNR) extensively studied across the entire electromagnetic spectrum, from radio to giga-electronvolt gamma -rays, except in X-rays. Here, we report the first detection of significant X-ray emission from the entire SNR using data of the extended ROentgen Survey Imaging Telescope Array (eROSITA) onboard the Russian-German Spektrum Roentgen Gamma (SRG). The object is located at the Galactic anticenter, and its $3 size classifies it among the largest SNRs ever detected in X-rays. By employing sim 15 years of Fermi -LAT data, our study confirms the association of the remnant with a spatially coincident diffuse giga-electronvolt excess, namely 4FGL J0540.3+2756e or FGES J0537.6+2751. The X-ray emission is purely thermal, exhibiting strong O, Ne, and Mg lines; whereas it lacks heavier-Z elements. The emission is mainly confined to the 0.5-1.0 keV band; no significant emission is detected above 2.0 keV. Both a collisional plasma model in equilibrium and a model of nonequilibrium collisional plasma can fit the total spectrum. While the equilibrium model -- though statistically disfavored -- cannot be excluded by X-ray fitting, only the absorption column of the nonequilibrium model is consistent with expectations derived from optical extinction data. Adopting an expansion in a homogeneous medium of typical interstellar medium (ISM) density, the general SNR properties are broadly consistent with an expansion model that yields an estimated age of $ $ yr, that is a rather old age. The preference for an X-ray-emitting plasma in nonequilibrium, however, adds to the observational evidence that favors a substantially younger age. In a companion paper, we explore an SNR-in-cavity scenario, resulting in a much younger age that alleviates some of the inconsistencies of the old-age scenario.