GRB 021004: A Possible Shell Nebula around a Wolf-Rayet Star Gamma-Ray Burst Progenitor
通过HETE-2卫星对GRB 021004的快速定位,可以几乎连续地监测其早期的光学余辉衰减,以及高质量的光谱,确定其宿主星系的红移为z3=2.328,这是一个活跃的星暴星系,具有强烈的莱曼α发射和几条吸收线。光谱观测显示,z3 A =2.323、z3 B = 2.317和z3 C = 2.293的多个吸收体相对于宿主星系Lyman-alpha发射分别蓝移了450、990和3,155 km/s。我们认为,这些对应于一个破碎的壳层星云,已被辐射加速的伽马射线暴(GRB)余辉在距离大于0.3 pc的沃尔夫-拉叶星祖。化学丰度比表明,星云中的碳和硅过剩。高水平的碳和硅是一致的扫上壳星云逐渐丰富的WCL前体风在整个生命周期的星云之前的伽玛射线暴发作。统计上显着的波动和颜色变化的检测有关的喷流光学衰减进一步支持这一解释,因为波动必须存在于一定程度上,由于在clusified恒星风介质的不均匀性,或者如果祖经历了大规模的喷射前GRB发作。这一证据表明,沃尔夫-拉叶星的质量损失过程可能会自然地导致具有足够角动量的铁核坍缩,这可能是一个合适的伽玛暴祖先。
2003-06-11 astro-ph
Luminosity and mass limits for the progenitor of the type Ic supernova 2004gt in NGC 4038
我们试图在NGC 4038中定位Ic型SN 2004 gt的祖先。我们使用SN 2004 gt的高分辨率HST ACS图像,并将其与深爆炸前HST WFPC 2 F336 W,F439 W,F555 W和F814 W图像进行了比较。我们在爆炸前的帧上识别SN位置,精度为5 mas。我们发现,祖低于所有爆炸前的图像的检测阈值。这些探测极限被用来将恒星的光度和质量极限与赫兹-罗素图上的恒星演化轨迹进行比较。SN 2004 gt的前身可能是一颗低光度的高温恒星,要么是初始质量为$>40M_{\odot}$的单颗WC星,要么是一颗低质量的双星。爆炸前的数据无法区分这两种情况。
2005-08-02 astro-ph
GRB 021004: A Possible Shell Nebula around a Wolf-Rayet Star Gamma-Ray Burst Progenitor
通过HETE-2卫星对GRB 021004的快速定位,可以几乎连续地监测其早期的光学余辉衰减,以及高质量的光谱,确定其宿主的红移z=2.328,这是一个活跃的星暴星系,具有强烈的莱曼α发射和几条吸收线。光谱观测表明,多个吸收器蓝移高达3,155公里/秒相对于主机星系莱曼α emission。我们认为,这些对应于一个破碎的壳星云,逐渐丰富的沃尔夫-拉叶风的生命周期中的一个巨大的祖泡。在这种情况下,吸收器可以解释为拱星物质已被辐射加速的伽玛射线暴排放。动力学和光电离模型被用来提供约束的早期余辉的辐射加速。
2003-12-05 astro-ph
Features of the Acoustic Mechanism of Core-Collapse Supernova Explosions
在2D的背景下,轴对称,多组,辐射/流体动力学模拟的核心坍缩超新星在整个180 $^{\circ}$域,我们提出了一个探索的祖先依赖爆炸的声学机制。我们用牛顿代码测试过的所有祖先模型都会爆炸。我们调查的角色的站立-吸积-激波-不稳定性(SASI),核心g-模式的激发,核心声功率的产生,喷射的物质与r-过程的潜力,风一样的字符的爆炸,和基本各向异性的爆炸。我们发现,球对称性的破缺是超新星现象的核心,而爆炸,当上下不对称时,是自准直的。我们看到的迹象表明,初始爆炸能量较大的质量更大的祖先,和较小的质量的祖先,和中微子的爆炸能量的贡献可能是一个越来越多的功能的祖先质量。我们得到的爆炸不对称程度与从Ic型超新星的偏振测量中推断的完全一致。此外,我们第一次计算的幅度和符号的净脉冲的核心,由于各向异性的中微子发射,并建议流体动力学和中微子反冲的背景下,我们的不对称爆炸提供了一个自然的机制观察到的脉冲星自行。[删节]
2006-10-05 astro-ph
The nature of SN 1997D: low-mass progenitor and weak explosion
通过对II-P型超新星1997 D的光谱和光变曲线的分析,恢复了其喷出物的参数。SN 1997 D的最佳流体动力学模型,满足在光球时代的观测约束,提出了一个低爆炸能量约$10^{50}$尔格,喷出物质量周围$6 M_{\odot}$,和超新星前半径附近$85 R_{\odot}$。我们证实了Turatto等人(\cite{tmy98})先前的结果,即喷出物含有极少量的放射性$^{56}$ Ni($\approx 0.002 M_{\odot}$)。模拟星云光谱支持流体动力学模型,使我们能够估计新鲜合成的氧的质量(0.02- 0.07 $M_{\odot}$)。结合恒星演化理论的基本结果,得到SN 1997 D的参数,推测其前身星是主序星中质量范围为8- 12 $M_{\odot}$的恒星。事实上,至少有一些来自这个质量范围的祖先产生了具有低动能($\approx 10^{50}$ erg)和低放射性$^{56}$ Ni($\approx 0.002 M_{\odot}$)的核心坍缩超新星,这是没有先例的,并对爆炸机制施加了重要的限制。我们推测银河系超新星1054和1181可能归因于SN 1997 D事件。
1999-06-10 astro-ph
Helium contamination from the progenitor stars of planetary nebulae: The He/H radial gradient and the Delta Y/Delta Z enrichment ratio
本文以一个盘状行星状星云(PN)为例,从两个方面研究了4 He在银河系中的化学演化。首先,由于从祖星的演化的4 He的污染的校正的应用程序表明,由原子数的He/H丰度平均减少了0.012至0.015,导致基本上平坦的He/H径向分布。第二,使用相同的修正确定氦与重元素的富集比,得到的值在2.8 <Δ Y/Δ Z < 3.6(Yp = 0.23)和2.0 <Δ Y/Δ Z < 2.8(Yp = 0.24)的范围内,与最近的独立测定和理论模型非常一致。
2000-12-06 astro-ph
A remark on ``On the Formation and Progenitor of PSR J0737-3039: New Constraints on the Supernova Explosion Forming Pulsar B" by Willems et al., astro-ph/0602024
在发现双星系统PSR J 0737 -3039后不久,我们预测它有一个小的自行,并认为这意味着年轻脉冲星(B)的祖先质量必须在1.45 M_sun左右。这与标准的演化情景相矛盾,标准的演化情景认为氦星的祖先具有M >2.1-2.3M_sun,并且与这些模型预测的~100 km/s的速度形成鲜明对比。它需要一种新的以前看不见的引力坍缩。我们(通常被忽略的)关于低的特殊运动的预测后来被脉冲星计时观测所证实,发现v_ \bot < 30 km/s。最近,Willems等人提出了一个详细的模拟,表明尽管有这些观测结果,最有可能的出生踢是大的(50-170公里/秒),相应的最有可能的祖质量也很大。我们反驳了这一主张,并表明Willems等人隐含地假设了他们得到的结果。
2006-03-23 astro-ph
Type Ia supernovae: differences due to progenitors within delayed detonation explosions
目前,SNIa在宇宙学中的应用依赖于高红移处的SNe等于局域SNe的假设。然而,一些观测表明光变曲线(LC)特性和宿主星系的形态类型之间存在相关性。这可能表明与基础人口的年龄(人口/组成)有关。在这项工作中,我们已经选择了延迟爆轰爆炸模型在CO rasekhar质量WD探索SNIa LC和核合成的WD祖的初始质量和组成的依赖。先驱体通过形成的CO核心的质量和其中的C/O比(1D爆炸模型)影响最终的SNIa。我们跟踪了质量在1.5和8 Mo之间、金属丰度为Z=0、1.E-05、0.001和0.02的恒星从主序前阶段到TP-AGB阶段的演化。在炸药WD内获得的最终C/O比的差异小于22%。当应用亮度-衰减关系时,这导致最大0.03等和0.1等的差异。
2000-10-18 astro-ph
Constraints on the Progenitor of Cassiopeia A
我们比较了一套三维爆炸计算和恒星模型,结合先进的物理观测约束仙后座A的祖先。我们认为,从16日至40日的质量与爆炸能量和几何形状的范围内的双星和单星。被认为是由观测的参数空间的氮丰富的高速喷出物,喷出物质量,紧凑的残余质量,和44 Ti和56 Ni丰度单独和作为一个合奏。一个15-25太阳质量的祖先,失去了它的氢包层的二元相互作用,并经历了一个充满活力的爆炸,可以匹配所有的观测约束。
2005-11-29 astro-ph
Detection of Fluorine in the Halo Planetary Nebula BoBn 1: Evidence For a Binary Progenitor Star
我们在8.2-mVLT/UVES资料库的高色散光谱中发现了贫金属([Ar/H] = -2.10+/-0.21)晕行星状星云(PN)BoBn 1中的氟线[F IV] 3996.92A,4059.90A。化学丰度分析表明,氟丰度为[F/H] = +1.06+/-0.08,这使得BoBn 1成为所有探测到氟的PNe中氟含量最高、最贫金属的PNe,为低质量贫金属星中氟的核合成提供了新的证据。与碳增强贫金属(CEMP)恒星的丰度比较表明,BoBn 1与CEMP-s恒星(如HE 1305 +0132)有着共同的起源和演化。BoBn 1可能是从一个由~2 Msun主星和~0.8 Msun副星组成的双星演化而来。
2008-07-01 astro-ph
Peculiar, Low Luminosity Type II Supernovae: Low Energy Explosions in Massive Progenitors?
一些被归类为II型的超新星显示出非常奇特的性质,例如极低的膨胀速度和喷出物中极少量的$^{56}$ Ni。我们提出了一个联合分析的两个这些奇特的II型超新星,SN 1997 D和SN 1999 br,使用一个全面的半解析方法,可以重现光变曲线和线速度和连续温度的演变的可用观测。我们发现,这些事件是一个典型的II型超新星的能量不足,推断出的喷出物的质量是相对较大的。我们讨论的可能性,这些超新星起源于爆炸的大规模祖星的速度早期落入恒星物质的崩溃的核心是大的。这种类型的事件可能会形成一个黑洞遗迹,引起重大的回落和后期吸积。
2002-10-08 astro-ph
The Progenitor of SN 2005cs in the Whirlpool Galaxy
SN 2005 cs的前身位于M51星系,在爆炸前的HST ACS WFC成像中被识别。利用爆炸后的ACS HRC F555 W图像进行的差分天体测量允许以0.006”的精度识别祖先。在F814 W爆炸前图像中检测到祖细胞,I=23.3+/-0.2,但低于F435 W和F555 W图像的检测阈值,在5 σ时B<24.8且V<25。还对HST WFPC 2 F336 W和F675 W爆炸前图像中的原始物质的U和R波段通量进行了限制。Gemini-North望远镜上的NIRI红外线深层图像是在爆炸前2个月拍摄的,但这些图像上没有清楚地检测到原始物质。祖先的JHK值上限为J<21.9,H <21.1,K<20.7。尽管只有一个波段的探测器,但可以构造出祖星的限制性光谱能量分布,并提出了一个强有力的例子,即祖星是一颗红超巨星,光谱类型在K中到M晚之间。光谱能量分布允许在理论HR图中确定一个区域,该区域必须包含祖星。这颗恒星的初始质量被限制为M(ZAMS)=9+3/-2 M_solar,这与II-P型SN 2003 gd的前身非常相似,也与其他五颗类似SN的质量上限一致。深K波段图像中的上限是重要的,因为它使我们能够排除这样的可能性,即在核心坍塌之前,祖先是一个被尘埃茧包裹的质量明显更高的物体。这进一步证明了II-P型超新星在低到中等质量的红超巨星中出现的趋势是真实的。
2005-09-06 astro-ph
Constraining the Type Ia Supernova Progenitor: The Search for Hydrogen in Nebular Spectra
尽管进行了严格的审查,但产生Ia型超新星的祖先系统仍然是未知的。受欢迎的理论认为,一颗碳氧白矮星从它的一颗近伴星吸积富含氢的物质,直到一个热核失控的包围体将白矮星烧成灰烬。然而,模拟结果从这个单一的退化,二进制通道的需求存在的低速H-α发射的光谱期间采取的后期星云阶段,因为一部分的同伴的信封成为夹带在喷出物。这种氢从未被探测到,但很少被寻找。在这里,我们提出的结果,从运动获得深,附近的Ia型超新星的星云相光谱,并包括两个事件的多时代的观测:SN 2005上午(轻微的亚发光)和SN 2005 cf(正常明亮)。在这两个天体的光谱中都没有检测到H-α发射。根据Mattila等人的模型,当与Marietta等人和Meng等人的质量剥离模拟相结合时,喷出物中太阳丰度物质的上限为0.01 M_Sun,有效地排除了这些超新星的祖先系统,这些超新星的秒数足够接近白矮星,在爆炸时经历罗氏瓣溢出。替代解释的H-α发射的情况下,随着未来的调查有必要自信地排除它们作为可能性的建议,严格评估。
2007-10-16 astro-ph
Close Binaries as the Progenitors of the Brightest Planetary Nebulae
我们研究了位于[O III] 5007行星状星云光度函数(PNLF)前0.5等的行星状星云(PNs)的可能祖先。我们表明,绝对光度的PNLF截止要求这些最明亮的行星的中心恒星大于0.6 Msun,这样的高质量PN核心必须存在于每个星系。我们还使用测辐射光度的PN数密度表明,在早期类型的星系,[O III]-明亮的行星是相对罕见的,只有约10%的恒星发展到这些明亮的幅度。我们证明,这两个事实的结合意味着,要么所有的早期类型的系统包含一个小的,平滑分布的年轻(< 1 Gyr老)恒星的组成部分,或另一种机制存在创建高核心质量的行星。我们认为,双星演化是这第二种机制,并证明蓝离散有适当的核心属性和数量密度来解释的意见。我们讨论了这种替代模式的恒星演化的影响,并推测如何合并双星可能会影响使用PN测量星系的恒星形成历史和化学演化。
2005-04-27 astro-ph
Planetary nebulae, tracers of stellar nucleosynthesis
我们回顾了行星状星云及其直接的祖先,后AGB对象,可以提供探测核合成和混合在低和中等质量的恒星的信息。我们强调新的方法的基础上高信号噪声光谱的行星状星云和他们的中心恒星。我们提到了一些仍然需要克服的问题。我们强调,正如几位作者所发现的那样,低金属环境中的行星状星云不能用来探测形成其祖先的星际介质中的氧丰度,因为在恒星演化过程中丰度发生了变化。
2007-08-31 astro-ph
Galactic Twins of the Nebula Around SN 1987A: Hints that LBVs may be supernova progenitors
我讨论了围绕SN 1987 A的环状星云的形成和银河系B超巨星周围类似环状星云的一些影响的悬而未决的问题。SN 1987 A的双极星云在从红超巨星到蓝超巨星的转变中通过相互作用的风形成,有明显的障碍。相反,一些线索暗示,星云可能是在类似LBV的事件中被喷射出来的。除了先前已知的Sher 25外,还有两个新发现的银河系类似物SN 1987 A的环状星云。在蓝超巨星周围的这三个银河系类似物中,两个(Sher 25和SBW 1)的化学丰度表明它们没有经历过红超巨星阶段,剩下的环状双极星云围绕着一个明亮的蓝色变星(HD 168625)。虽然SK-69 202的初始质量为20 Msun,低于大多数LBV的质量,但也不远了,而且LBV现象的低光度端并没有很好的定义。此外,HD 168625的光度显示其初始质量只有25 Msun,SBW 1的初始质量与20 Msun一致,而在SMC中有一颗初始质量为20 Msun的B[e]星在20世纪90年代经历了一次LBV爆发。这些相似之处可能为我们研究Sk-69 202的前SN演化及其星云的形成机制提供了重要线索。
2007-05-21 astro-ph
Progenitor mass of the type IIP supernova 2005cs
IIP型超新星的前身质量可以通过对事件的流体动力学模拟或爆炸前的观测来确定。为了比较这些方法,我们确定亚发光超新星2005 cs的参数,并估计其前身质量。我们计算了该超新星的流体动力学模型来描述它的光变曲线和膨胀速度数据。我们估计超新星前的质量为17.3兆太阳,爆炸能量为4.1 × 10 ^{50}尔格,超新星前的半径为600朗日,放射性Ni-56的质量为0.0082兆太阳。SN 2005 cs的起源质量为18.2 Msun,介于低光度和正常型IIP超新星之间。获得的SN 2005 cs的原始质量高于从爆炸前图像得出的质量。通过流体动力学模型估计的四个IIP型超新星的质量系统地高于9-25 Msun质量范围的平均祖质量。这个结果,如果在更大的样本中得到证实,将意味着需要对目前关于IIP型超新星祖先的观点进行认真的修正。
2008-09-22 astro-ph
VLT detection of a red supergiant progenitor of the type IIP supernova 2008bk
我们报告了在ESO甚大望远镜(VLT)的高质量光学和近红外爆炸前图像中,与附近的II-P型超新星(SN)2008 bk的位置相一致的源的识别。利用VLT上的NAOS CONICA自适应光学系统获得的爆炸后KS波段图像,在光学和近红外爆炸前图像中分别确定SN位置在± 70和± 40质量之内。在四个不同波段探测到的爆炸前源与SN 2008 bk完全一致,并且与由单个点源主导一致。我们使用STARS恒星演化模型确定了点源的性质,发现它的颜色和光度与SN 2008 bk的红超巨星祖先一致,初始质量为8.5 +- 1.0 Msun。
2008-10-08 astro-ph
The Crab Nebula's Dynamical Age as Measured from its Northern Filamentary Jet
我们呈现了一张由8.2米斯巴鲁望远镜拍摄的蟹状星云中的[O III] 4959,5007号深层北向喷流图像。利用这幅图像和1988年用KPNO 4 m拍摄的图像(Fesen & Staker 1993),我们计算了喷流中35个位置的自行。结果表明,与残骸的主体相比,喷流经历了来自中央脉冲星快速膨胀的同步加速器星云的向外加速。喷流的表观膨胀率得出蟹状星云未减速爆炸的日期为公元1055年前后24年,这一日期更接近于历史性的公元1054年。客串明星比1120 - 1140 CE在以前的研究中使用位于残骸主星云内的细丝估计的日期。我们的自行测量表明,喷流可能形成于1054年超新星爆炸期间,代表了残骸的最高速度节,可能与超新星爆炸的疑似南北两极外流有关。
2008-01-06 astro-ph
An Infrared Survey of Neutron-Capture Elements in Planetary Nebulae
我们目前正在进行的调查结果的红外线发射线的中子捕获元素硒和氪在银河系行星状星云(PNe)。Se和Kr可能产生于PN祖星的渐近巨星分支(AGB)阶段的s-过程的初始阶段,并在PN抛射之前通过对流疏浚带到表面。因此,PNe中Se和Kr丰度的富集表明,S-过程和疏浚是活跃的祖星。我们已经检测到的发射线[Kr III] 2.199和[Se IV] 2.287微米,在68 119银河PNe,并使用这些线通量,以获得离子和总元素丰度。利用电离校正因子Se^{3+}/Se = Ar^{++}/Ar和Kr^{++}/Kr = S^{++}/S,我们发现Se和Kr的丰度范围从接近太阳到富集5-10倍,这意味着在祖星中不同程度的疏浚效率。我们已经搜索了N-捕获元素丰度和其他星云属性之间的相关性,并发现,PNE与沃尔夫-拉叶中心恒星往往表现出更高的Se和Kr丰度比其他星云。双极星云,被认为是产生于最大质量的PN祖先,可能有较低的n-捕获丰度比椭圆形PNE。
2004-08-25 astro-ph
Collimated Fast Winds in Wide Binary Progenitors of Planetary Nebulae
我们讨论了行星状星云(PNe)的形成,它的内部区域有一对或多个裂片,被椭圆形或球形的壳或晕所包围。我们认为,这些PNe大部分是由宽的双星系统形成的,最终的轨道周期在40- 10,000年的范围内,因此没有强烈的潮汐相互作用。外层的球状结构是由早期的渐近巨支风(AGB)形成的。接近AGB的末端,质量损失率增加,风速可能降低,使得在宽伴星周围形成吸积盘的条件更加有利。我们假设,吸积的同伴吹喷流或准直快风(CFW),这导致形成的一对瓣的内部区域。在旋进吸积盘的情况下,可以形成多叶结构。我们对这类系统进行了总体合成研究,发现所有PNe的5-20个子都是由这类二元系统形成的。我们还估计,这些系统中有20-40个具有可观察到的轴对称偏离,例如,中心恒星不在星云的中心。
2001-02-07 astro-ph
Trans-Relativistic Blast Waves in Supernovae as Gamma-Ray Burst Progenitors
我们研究了爆炸恒星外层激波加速到相对论速度的问题。通过将爆炸能量集中在最外层的喷出物中,这种跨相对论性冲击波可以作为伽马射线暴(GRB)的祖先;特别是,困扰许多GRB模型的“重子加载”问题被规避。我们提出了物理动机和数值验证的解析表达式来描述超新星中的反相对论冲击波。我们发现,相对论喷出物在更集中的凝聚信封,例如,对于辐射包线,当亮度接近埃丁顿极限时。我们提出了方便的公式来估计相对论喷出物从一个给定的祖。我们应用我们的分析和数值方法的SN 1998 bw模型,发现显着增强相对论喷出物相比,以前的研究。我们认为,GRB 980425与SN 1998 bw有关,可能是由于一次近似球形的爆炸产生了约10^-6 M_sun的中等相对论性喷出物,平均洛伦兹因子约为2,然后与质量损失率约为几× 10^-4 M_sun/yr的密集的星周风相互作用而产生的。不需要高度不对称的爆炸。一个极端的模型的“超超新星”爆炸的大质量恒星是能够占的能量和相对论喷出物的速度所需的许多观测到的宇宙伽玛射线暴。我们提出了由吸积引起的白矮星坍缩和中子星的相变引起的爆炸的简化模型。虽然与以前的研究相比,我们发现相对论性喷出物的能量增加,但这些爆炸不太可能在宇宙学距离上用现有的探测器观察到。(节略)
2001-01-13 astro-ph
Explosive Nucleosynthesis from GRB and Hypernova Progenitors: Direct Collapse versus Fallback
长时间伽马射线暴背后的伽马星引擎提取了坍缩恒星快速吸积到恒星质量的黑洞中释放的能量。在坍缩的恒星中,这种黑洞可以通过两种方式形成:恒星核心直接坍缩成黑洞,以及在微弱的超新星爆炸中由回落引起的黑洞的延迟坍缩。对于延迟坍缩的黑洞,强的超新星驱动爆炸在冲击波爆发之前超过了弱的超新星爆炸,很难将这种黑洞形成场景与直接坍缩场景区分开来。然而,延迟坍缩机制,其双重爆炸,产生爆炸性的核合成产额,是非常不同的直接坍缩的情况。我们提出了1维的研究从两个黑洞形成的情况下,核合成产量的差异和趋势。
2006-04-21 astro-ph
Detecting the progenitors of core collapse supernovae
核心坍缩超新星的前身的质量和演化状态并没有很好地受到直接观测的约束。恒星演化理论通常预测,初始质量小于30 M_sol的大质量恒星在成为冷的M-型超巨星时,应该经历核心坍缩。然而,在爆炸前只有两颗超新星的前身是SN 1987 A和SN 1993 J,而且它们都不是M型超巨星。试图识别超新星的祖先是一项艰巨的任务,因为由于显而易见的原因,精确预测大质量恒星爆炸的时间是不可能的。有几种不同类型的超新星具有不同的光谱和光度演化,目前还不知道这些超新星与祖星的演化状态有何关系。我将描述一个新的项目,它可能会允许直接识别核心坍缩超新星的祖先前爆炸图像解决,附近的星系。这一项目现在有了几个设施保存的优秀图像档案,并将通过建立虚拟观测台的新举措得到加强,其中最早的一个虚拟观测台ASTROVIRTEL已经取得成果。
2001-12-07 astro-ph
Massive binaries, Wolf-Rayet stars and supernova progenitors
双星对于全面了解恒星演化非常重要。我们提出了一个总结的相对超新星速率的预测之间的单星和双星的变化。我们还展示了不同超新星类型的参数空间在单星和双星之间的差异。然后,我们考虑了一个重要的问题,如何推断一个超新星祖先的属性从爆炸前的图像和目前的工作产生的合成颜色为我们的恒星模型,使直接比较任何检测或限制从爆炸前的图像上获得的超新星祖先。
2006-12-17 astro-ph