JWST NIRSpec observations of Supernova 1987A -- from the inner ejecta to the reverse shock - Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Astrophys.J.Lett. Année : 2023

JWST NIRSpec observations of Supernova 1987A -- from the inner ejecta to the reverse shock

J. Larsson
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C. Fransson
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B. Sargent
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O.C. Jones
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M.J. Barlow
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M. Meixner
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J.A.D.L. Blommaert
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O.D. Fox
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A. Glasse
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N. Habel
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A.S. Hirschauer
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J. Hjorth
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J. Jaspers
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P.J. Kavanagh
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O. Krause
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R.M. Lau
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L. Lenkic
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O. Nayak
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A. Rest
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T. Temim
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T. Tikkanen
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R. Wesson
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G.S. Wright
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Résumé

We present initial results from JWST NIRSpec integral field unit observations of the nearby Supernova (SN) 1987A. The observations provide the first spatially-resolved spectroscopy of the ejecta and equatorial ring (ER) over the 1-5 $\mu$m range. We construct 3D emissivity maps of the [Fe I] 1.443 $\mu$m line from the inner ejecta and the He I 1.083 $\mu$m line from the reverse shock (RS), where the former probes the explosion geometry and the latter traces the structure of the circumstellar medium. We also present a model for the integrated spectrum of the ejecta. The [Fe I] 3D map reveals a highly-asymmetric morphology resembling a broken dipole, dominated by two large clumps with velocities of ~2300 km/s. We also find evidence that the Fe-rich inner ejecta have started to interact with the RS in the south. The RS surface traced by the He I line extends from just inside the ER to higher latitudes on both sides of the ER with a half-opening angle ~45 degrees, forming a bubble-like structure above and below the ER. The spectral model for the ejecta allows us to identify the many emission lines in this wavelength region, including numerous H$_2$ lines. We find that the H$_2$ is most likely excited by far-UV emission, while the metal lines ratios are consistent with recombination in very low temperature ejecta.

Dates et versions

hal-04006158 , version 1 (27-02-2023)

Identifiants

Citer

J. Larsson, C. Fransson, B. Sargent, O.C. Jones, M.J. Barlow, et al.. JWST NIRSpec observations of Supernova 1987A -- from the inner ejecta to the reverse shock. Astrophys.J.Lett., 2023, 949 (2), pp.L27. ⟨10.3847/2041-8213/acd555⟩. ⟨hal-04006158⟩
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