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“3D MHD simulations from the onset of the supernova to the development of the full-fledged remnant”

Antonio Tutone

The aim of this thesis is to bridge the gap between Supernovae (SNe) and their remnants (SNRs) by investigating how the remnants keep memory of the physical and chemical properties of the stellar progenitors and of the anisotropies of the explosions. I performed three-dimensional magneto-hydrodynamical simulations starting soon after the SN event and following the interaction of the SN ejecta with the circumstellar medium (consisting in the wind of the stellar progenitor), obtaining the physical scenario of a SNR. I investigated how the ejecta distribution of two different progenitors can affect the matter mixing of heavy elements in the remnant from the onset of the SN to 500 years. An 16M-ejecta blue supergiant (BSG) progenitor and a 19M-ejecta red supergiant (RSG) progenitor are investigated. Both spherical and aspherical explosions are investigated. I found that the SNR keeps memory both of the physical and chemical properties of the stellar progenitor and of the anisotropies of the explosion.

“Esplosioni di Supernovae e loro interazione con il mezzo circostante”

Luca La Mantia

Una Supernova è l’esplosione di una stella alla fine della sua evoluzione che genera, fra l’altro, un ammasso eterogeneo di gas e polveri detto Supernova remnant. A causa dell’esplosione si forma un’onda d’urto o shock che investe il materiale circumstellare e, riscaldandolo, ne fa un plasma con temperature che possono raggiungere alcuni miliardi di Kelvin. L’obiettivo della seguente tesi è studiare l’interazione del plasma con il mezzo circumstellare del Supernova remnant IC443 attraverso una semplice simulazione numerica magneto-idrodinamica del remnant. Poiché, tramite le osservazioni, si è visto che IC443 interagisce con una nube atomica a Nord-Est e con una nube toroidale molecolare a Nord-Ovest e a Sud-Est,  ho analizzato l’interazione del plasma shockato con le nubi al variare della densità di particelle delle stesse. Inoltre ho confrontato le varie simulazioni tra loro e ho studiato il comportamento del campo magnetico. Le simulazioni mostrano come la variazione della densità cambi la morfologia del remnant. Confrontando le simulazioni con le immagini del remnant ho potuto concludere anche che le nubi emettono fortemente in X e che la nube toroidale non emette in ottico.