Probing pre-supernova mass loss in double-peaked Type Ibc supernovae from the Zwicky Transient Facility
研究分析 ZTF 中 14 颗双峰 Ibc 型超新星,通过早期峰值、测光与光谱性质约束超新星前质量损失,并区分双星质量转移及波或脉动对不稳定性驱动机制。
2024-08-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Using LSST late-time photometry to constrain Type Ibc supernovae and their progenitors
在它的生命周期中,Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time(LSST)将监测数百万颗超新星(SNe)从爆炸到被遗忘的过程,从而获得关于其后期演化的前所未有的丑陋光度数据集。在这里,我们表明,Ibc型SNe的光度演化可以用来限制其喷出物的许多属性,而不需要昂贵的光谱观测。使用辐射传输模拟不同初始质量的氦星祖先的爆炸,我们表明,g-波段过滤器主要遵循的Fe II发射的强度,r-波段[OI]6300- 6364 A和[NII]6548- 6583 A,i-波段[CaII]7291,7323 A,和z-波段的CaII NIR三重态,因此提供了核合成产量的信息。缺乏关于较弱的线的信息,例如,可以用来限制结块。然而,通过与物理上一致的3D爆炸模型建立更紧密的联系,并通过合理选择一组小得多的光谱观测,提高辐射传输模拟的物理真实性,这一缺陷最终可能会得到解决。SN辐射固有的简并性将影响光度测量的解释,但来自星云相位光谱的线通量也同样受到影响。重要的是,我们的Ibc型SN模型“家族”在颜色-颜色星等图中遵循一个独特的轨迹,因为喷出物从100到450 d演化,允许人们解开不同的祖先或爆炸。这种光度测量方法提供了一种很有前途的方法来研究SNe Ibc的统计样本,并将其与不断改进的祖先和爆炸模型相对抗,以捕获与拱星材料的后期相互作用…
2022-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Detached and Continuous Circumstellar Matter in Type Ibc Supernovae from Mass Eruption
本研究构建恒星与抛射星周物质束缚部分的相互作用模型,解释了贫氢超新星中多样的星周物质结构成因,统一了不同类型贫氢超新星的星周物质特征差异。
2023-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass loss of massive helium star supernova progenitors shortly before explosion constrained by supernova radio properties
本研究基于大质量氦星质量损失模型估算Ibc型超新星射电上升时间与峰值光度分布,发现普通Ibc型超新星前身星光度范围内的大质量氦星需具备较大质量损失率,否则与观测不符,暗示其爆炸前夕可能经历非标准辐射驱动风机制的质量损失增强。
2022-05-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spatial distributions of core-collapse supernovae in infrared-bright galaxies
我们测量了核心坍缩超新星(CCSNe)的位置与宿主星系光在Ha线、近紫外(NUV)、R带和KS带的相关性,并利用像素统计方法对CCSNe的前身星系进行了约束。我们的样本由57个红外(IR)亮星系中的86个CCSNe组成,其中许多是星爆星系,10个是亮红外星系(LIRGs)。我们还分析了这些星系中CCSNe的径向分布,并确定幂律和指数拟合CCSN表面密度分布。为了探索这些星系和正常的旋涡星系的SNe之间的差异,我们的结果进行了比较,在可能的情况下,与以前的研究与正常的旋涡星系占主导地位的样本。我们得到红外亮星系CCSN面密度的归一化标度长度为0.23^{+0.03}_{-0.02} R_(25),小于正常旋涡星系CCSN面密度的归一化标度长度(0.29 \pm 0.01)。这反映了在红外亮星系中更集中的大质量恒星群。此外,这种集中化是由Ibc/IIb型SNe的中心过剩所主导的。这可能是由于一个头重脚轻的初始质量函数和/或一个增强的密近双星分数在增强的恒星形成的区域。Ic型SNe与Ha光和NUV亮区域的相关性最强,反映了Ic型祖细胞的最短寿命和最高质量。以前的研究表明,以正常的旋涡星系为主的样本比我们的结果低的Ibc-Ha相关,这可能是由于我们的样本中的Ibc/IIb型SNe的中心过剩。II型和Ib型之间的差异很小,这表明祖细胞质量不是确定SN是Ib型还是II型的主要因素。在KS波段也…
2013-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the nature and detectability of Type Ib/c supernova progenitors
许多II型超新星的祖先已经被观测确认,但对Ibc型超新星(SN Ibc)祖先的搜寻迄今为止还没有成功,尽管人们期望它们是明亮的沃尔夫-拉叶星(WR)。我们研究了大质量氦星的演化如何影响它们的视觉外观,并讨论了SN Ibc祖先的可探测性的影响。大质量WR星通过星风质量损失迅速失去氦包层,当其有效温度(与流体静力表面相关)超过150 kK时,它们的生命结束。在超新星爆发前阶段,它们的表面性质类似于WO亚型的热银河系WR星。与银河系WR星(Mv < -4)相比,尽管它们的热光度(log L/Lsun = 5.6 ~ 5.7)很高,但它们的窄波段视星等Mv = -1.5 ~-2.5,在视觉上是暗淡的。相比之下,相对低质量的氦星保留了厚厚的氦包层,在光学波段看起来相当明亮,这取决于最终的质量和在演化后期的包层膨胀历史。我们的结论是,SNE IBC观测到目前为止还没有提供强有力的约束祖先测辐射热光度和质量,即使最深的搜索。我们还认为,在任何光学图像中,识别Ic祖细胞比识别Ib祖细胞更具挑战性。
2012-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Statistical studies of supernova environments
SNe的环境调查允许统计限制祖属性。我们回顾了在这一领域取得的进展。像素统计使用示踪剂,例如在星系内的恒星形成显示的差异,特别是SNe II型和Ibc(SNe II和SNe Ibc)的爆炸地点,这表明人口年龄的差异。特别令人感兴趣的是,SNe Ic与H-α发射的相关性明显高于SNe Ib,这意味着前者的寿命较短。此外,这些研究还表明,相互作用的超新星IIn不会在包含质量最大的恒星的区域爆炸,这表明它们的祖先至少有很大一部分来自核心坍缩的SN质量范围的低端。主机HII区光谱已经获得了显着数量的核心崩溃事件,但明确的结论迄今仍难以捉摸。单颗恒星演化模型预测,SNe Ibc到SNe II的分数应该随着金属丰度的增加而增加,这是由于质量损失率依赖于祖先金属丰度。我们提出了一个荟萃分析的主机HII区的氧丰度CC SNe。它的结论是,SN II SN Ibc的比例显示与氧丰度的变化不大,只有一个建议,该比例增加,在最低的bin。不同SNe的径向分布进行了讨论,在中央过剩的SNe IBC已被观察到在扰动星系系统,这是很难归因于金属丰度或选择效应。环境研究正在不断发展,使研究的空间分辨率比以前更高,此外,宽视场积分场单位仪器的出现使全星系光谱分析成为可能,这将为这一领域带来丰硕的成果。一些例子当代的结果显示在这个方向。
2015-04-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of supernova Ibc: a single Wolf-Rayet star as the possible progenitor of the SN Ib iPTF13bvn
核心坍缩超新星(SN)爆炸标志着大质量恒星动荡的生命的结束。确定它们的祖先的性质是理解SNe性质的关键一步。直到最近,还没有直接检测到Ibc型SN的祖先,据信它们来自通过恒星风失去氢包层的大质量恒星和伴星从主星剥离H包层的双星系统。在这里,我们分析了最近报道的iPTF 13 bvn的观测结果,这可能是基于爆炸前图像的SN Ib祖先的首次检测。非常有趣的是,最近发表的单星日内瓦模型可以重现观测到的候选祖先的测光及其质量损失率,证实了最近提出的方案。我们发现,一个单一的WR星的初始质量在31-35 Msun的范围内符合观测到的光度的祖先iPTF 13 bvn。母星的光度log(L/Lsun)约为5.55,表面温度约为45000 K,爆炸时的质量约为10.9 Msun。我们的非旋转32 Msun模型高估了祖先的半径,尽管这可能与更大质量(40至50 Msun之间),更热,更明亮的祖先的微调模型相一致。我们的模型表明,一个非常不确定的喷出物质量约8 Msun,这是高于平均的SN Ib喷出物质量,是来自光变曲线(2-4 Msun)。这种可能的高喷出物质量可以在iPTF 13 bvn光变曲线和光谱中产生可检测的影响。如果候选者确实被证实是祖先,我们的结果表明,具有相对较高的初始质量(>30 Msun)的恒星可以在死亡时产生可见的SN爆炸,并且不会直接坍缩成黑洞。
2013-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Nebular phase properties of supernova Ibc from He-star explosions
根据我们最近对II型超新星(SNe)的研究工作,我们从最先进的爆炸模型出发,给出了一组星云相Ibc型SNe的一维非定域热力学平衡辐射转移计算.我们的祖先模型的网格是来自他的恒星,随后演变的风质量损失的影响下。这些氦星很可能是通过双星质量交换形成的,它们合成的氧比具有相同零龄主序星(ZAMS)质量的单星要少。这种减少是更大的He-星模型演化增强的质量损失率。在200 d处获得了广泛的光谱特性。在初始质量大于6 Msun的He星模型中,[OI] 6300,6364的强度与[CaII] 7291,7323相当或更高--[OI] 6300,6364的强度随着He星初始质量的增加而增加。相比之下,来自低质量He星的模型显示出弱的[OI] 6300,6364,强的[CaII] 7291,7323,但也有强的NII线和低于5500 A的Fe II发射。喷出物的密度,调制喷出物的质量,爆炸能量,和结块,对气体电离,线冷却,和光谱特性的关键影响。FeII在5500埃以下占主导地位,在早期星云时代更强。随着SN年龄的增长,它会下降,而[OI] 6300,6364和[CaII] 7291,7323中的部分通量随着喷出物的重组而以类似的速率增加。虽然结果依赖于所采用的风质量损失率和前SN质量,我们发现,6- 8 Msun的He星(ZAMS质量为23- 28 Msun)的初始匹配足够的标准SNe Ibc的性…
2021-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2012aa - a transient between Type Ibc core-collapse and superluminous supernovae
内容:在过去的十年里,对超新星(SNe)的研究已经证实,有一类独特的事件比典型的核心坍缩超新星(CCSNe)更明亮(通过$\sim2$等)。这些具有视觉峰值幅度$\lesssim-21$的事件被称为超发光SNe(SLSNe)。目的:有一些中间事件的亮度介于这两类之间。在这里,我们研究一个这样的对象,SN 2012 aa。方法:对该事件进行了为期约120天的光学光度和光谱跟踪观测。结果:当V_abs峰值约为-20等时,SN是介于规则SNe Ibc和SLSNe之间的中间亮度瞬变。它在光变曲线的最大值之后还表现出不寻常的二次隆起。我们将其解释为SN激波与CSM相互作用的表现。如果我们假设一个由$^{56}$ Ni提供动力的喷出物,则测热光变曲线需要大约1.3 M太阳的$^{56}$ Ni和大约14 M太阳的喷出物质量。这也意味着爆炸的动能很高,约为5.4 $\times10^{51}$尔格。另一方面,异常宽的光变曲线以及次级峰表明与CSM相互作用的可能性。第三种选择是存在一个中央引擎,释放自旋能量,最终在很长一段时间内为光变曲线提供动力。SN的宿主是一个恒星形成的Sa/Sb/Sbc星系。结论:虽然SN 2012 aa的光谱特性和速度演化与正常的SN e Ibc相当,但它的宽光变曲线和大的峰值光度将其与典型的CCSN e区分开来,这表明该事件至少在峰值光度方面是CCSN e和SLSN e之…
2016-07-04 astro-ph.HE
Molecular gas at supernova local environments unveiled by EDGE
CO观测允许估计分子云的气体含量,这可以追踪为恒星形成提供燃料的冷气体的储存,以及通过H $_2$柱密度N(H $_2$)确定消光。在这里,我们研究了毫米波和光学性质在26个超新星(SNe)的位置不同类型的样本中的23个附近的星系结合分子$^{12}$ C $^{16}$ O(J = 1 $\rightarrow$ 0)解决的地图从EDGE调查和光学积分场光谱从CALIFA调查。我们发现,在分子气体方面,II型和Ibc型SNe之间的分离比我们在光学中使用H $α$发射作为当前SF速率的代理所发现的分离更清楚,这加强了SNe Ibc与SF环境更相关的事实。虽然SNe II和SNe Ibc在SN位置处的A $_V$相似,并且高于SNe Ia,但SNe Ibc的N(H $_2$)显著高于SNe II和SNe Ia。当与直接来自SN光度测定和光谱学的替代消光估计相比时,我们发现我们的SNe Ibc也具有更红的颜色过量,但显示出标准的Na I D吸收伪等效宽度($\sim$ 1 μ m)。在某些情况下,我们发现从环境估计时没有灭绝,但从SN观测测量时有大量的灭绝,这表明星周物质或尘埃升华可能起作用。这项工作作为未来研究的基准,结合上一代毫米和光学IFS仪器,揭示河外SNe的局部环境特性。
2017-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The molecular chemistry of Type Ibc supernovae, and diagnostic potential with the James Webb Space Telescope
本文研究了剥离包层超新星中的分子化学对物理条件和光谱的影响,通过将化学动力学网络耦合到NLTE光谱合成代码SUMO中,发现分子大量形成并影响温度和光学发射,且JWST的中红外观测有望首次探测到SiS和SO分子并揭示抛射物特性。
2023-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Stripped-Envelope Supernovae for QCD Axion Detection
本研究提出Ibc型剥离包层超新星是QCD轴子探测的最优观测目标,其致密前身星的强磁场可提升轴子转伽马射线的探测灵敏度,未来河内Ibc型超新星事件有望借助Fermi-LAT等设备实现低质量QCD轴子的发现。
2025-11-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
On the diversity of super-luminous supernovae: ejected mass as the dominant factor
我们收集了24个贫氢超亮超新星(SLSNe)的样本。通过上升和下降时间尺度对光变曲线形状进行参数化,表明两者高度相关。磁动力模型可以再现相关性,扩散时间尺度驱动的上升和下降速率的多样性。星周相互作用模型可以表现出类似的上升-下降关系,但仅适用于窄范围的密度,这对这些模型来说可能是有问题的。我们发现SLSNe比SNe Ibc亮约3.5个星等,光变曲线宽3倍,但内在形状相似。有一些SLSNe具有特别宽的光变曲线,可能表明两个祖通道,但统计学检验不能完全区分两个群体。给出了一般的谱演化。从Fe II测得的速度是相似的SLSNe和SNe IBC,这表明扩散时间差主要由质量或不透明度。在大多数SLSNe平坦的速度演变表明喷出物的致密外壳。如果SLSNe的不透明度与其他SNe Ibc相似,则平均喷射质量高出2-3倍。假设$κ=0.1\,$ cm $^2\,$ g $^{-1}$,我们估计SLSN喷出物质量的平均值(中位数)为10 $\,$ M $_\odot$(6 $\,$ M $_\odot$),范围为3-30 $\,$ M $_\odot$。将假定的不透明度加倍,使质量更接近正常的SNe Ibc,但有一个高质量的尾部。SLSNe最可能的产生机制似乎是一颗质量非常大的贫氢恒星的核心坍缩,形成毫秒磁星。
2016-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A population of Type Ibc supernovae with massive progenitors; broad lightcurves not uncommon in (i)PTF
本研究利用(i)PTF非定向超新星样本,通过光变曲线拉伸量识别出占比约13%的宽光变Ibc型超新星,校正偏差后保守估计至少6%的SE超新星源自大质量前身星,为超新星前身星与恒星演化研究提供新约束。
2022-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A new method for estimating the bolometric properties of Ibc SNe
本文报道了61颗Ibc超新星(包括20颗伽马射线暴和X射线闪光(GRB/XRF)、19颗Ib、13颗Ic和9颗Ic-BL(宽线)超新星)的热辐射特性(镍质量、喷出物质量和动能)。文献中所有可用的$BVRI$光度测量都已被收集起来,并用于一种新方法,该方法利用一颗模板超新星(SN 1998 bw)和基于Arnett(1982)的分析模型来准确估计每个SN的热测量特性。然后进行热测量特性的统计分析,其中发现GRB/XRF SNe是最有活力的,并且比Ib,Ic和Ic-BL SNe喷射更多的质量(包括镍含量)。然后将结果与现有的Ibc SN的祖先模型进行比较,得出的结论是,很可能至少存在两个祖先通道用于产生Ibc SN:大多数Ibc SN是通过二元相互作用产生的,其中恒星祖先的质量小于沃尔夫拉叶星。相反,Ic-BL和GRB/XRF的前身比Ib和Ic SNe的前身更大,尽管它们之间的关键区别是前身金属丰度,Ic-BL SNe来自更多富含金属的前身。由于大质量恒星的质量损失受到金属含量的影响,Ic-BL SNe的前身在爆炸前损失了更多的质量,因此也损失了更多的角动量。预计Ic-BL和GRB/XRF SNe中的爆炸机制是"引擎驱动的“(即吸积黑洞或毫秒磁星),但Ic-BL SNe的质量损失增加意味着中央引擎不如GRB/XRF SNe强大。最后,发现伴随GRB和XRF的SNe在统计上是不可区分的,…
2013-06-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae at Distances < 40 Mpc: I.Catalogues and fractions of Supernovae in a Complete Sample
本文基于2016–2023年广域巡天构建了距离小于40 Mpc的211颗超新星完整样本,精确测量了各类型及子类型的比例,并揭示了宿主星系性质与前身星年龄、金属丰度的关联。
2025-04-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Enhanced mass-loss rate evolution of stars with $\gtrsim 18 M_\odot$ and missing optically-observed type II core-collapse supernovae
我们发展的恒星模型与零年龄的主序(ZAMS)质量的$M_{\rm ZAMS} \gtrsim 18 M_\odot$的假设下,他们经历了一个增强的质量损失率时,在高光度穿越不稳定带,并得出结论,他们中的大多数结束Ibc型超新星(SNe Ibc)或尘埃遮蔽SNe II。我们探讨什么水平的增强质量损失率在不稳定带将是必要的,以解释“红超巨星(RSG)的问题”。这个问题指的是用$M_{\rm ZAMS} \gtrsim 18 M_\odot$观测到的核心坍缩超新星祖先的缺乏。也就是说,我们研究什么增强的质量损失率可以使所有这些恒星实际上爆炸为CCSNe。我们发现,质量损失率至少应该增加约10倍。我们通过分析恒星包层中的氢质量和爆炸时尘埃风的光学厚度得出这一结论,并粗略估计,在我们的假设下,这些恒星中只有大约五分之一爆炸为未被遮蔽的SNe II和SNe IIb。大约10%-15%的SNe II是模糊的,红外线明亮,但明显非常微弱,其余的,大约65%-70%,作为SNe Ibc结束。然而,统计上的不确定性仍然太大,无法决定是否许多具有$M_{\rm ZAMS} \gtrsim 18M_\odot$的恒星不会像中微子驱动爆炸机制所预期的那样爆炸,或者是否所有的恒星都像抖动喷流爆炸机制所预期的那样爆炸为CCSNe。
2020-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
SuperRAENN: A Semi-supervised Supernova Photometric Classification Pipeline Trained on Pan-STARRS1 Medium Deep Survey Supernovae
基于光学光度学光变曲线信息的超新星(SNe)自动分类在即将到来的宽场时域调查时代是必不可少的,例如鲁宾天文台进行的时空遗产调查(LSST)。光度分类可以实时识别感兴趣的事件,用于扩展的多波长随访以及存档人口研究。在这里,我们提出了完整的样本5,243“SN样”光变曲线(格利兹)从泛星1中深调查(PS1-MDS)。PS1-MDS在节奏、过滤器和深度方面与计划中的LSST Wide-Fast-Deep调查相似,使其成为社区有用的培训集。使用这个数据集,我们训练一种新的半监督机器学习算法,对2,315个新的类SN光变曲线与宿主星系光谱红移进行光度分类。我们的算法包括一个随机森林监督分类步骤和一个新的无监督步骤,其中我们引入了一个经常性的自编码器神经网络(RAENN)。我们的最终管道被称为SuperRAENN,在五个SN类别(Ia,Ibc,II,IIn,SLSN-I)中的准确率为87%。我们发现Ia型SNe和SLSNe的准确率最高,Ibc型SNe的准确率最低。我们完整的光谱和光度分类样本分为:62.0% Ia型(1839个物体),19.8% II型(553个物体),4.8% IIn型(136个物体),11.7% Ibc型(291个物体)和1.6% I型SLSNe(54个物体)。最后,我们讨论了该算法可以修改在线LSST数据流。
2020-08-11 astro-ph.HE astro-ph.IM
Infrared diagnostics of late-time core-collapse supernova spectra
Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,CNRS-索邦大学)
研究通过红外诊断分析核心坍缩超新星晚期喷射物中原子和离子的发射,揭示Ibc型超新星红外线特征与56Ni混合水平的关系。
2025-11-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Plasma Pressure Driven Asymmetric Supernovae and Highly Collimated Gamma-Ray Bursts
在大质量恒星坍缩的过程中,在中心铁核和恒星外壳之间会产生一个空洞。这个充满等离子体和快速旋转的原磁星磁层磁场的空腔的动力学被认为与理解超新星和伽马射线暴非常相关。加压导电等离子体和磁场的相互作用由一组磁流体动力学(MHD)方程描述,极向和环形等离子体流动不与磁场对齐。一个序列的MHD平衡响应于腔中的等离子体压力的增加,从旋转的磁层的连续填充,解决占不对称的超新星,高度准直的伽马射线暴射流,也活动星系核等离子体环。结果表明,致密星的磁层可能是超新星和伽马射线暴的中心发动机,为它们提供等离子体、磁能和转动能。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
The supernovae associated with gamma-ray bursts
长伽玛暴和超新星之间的联系现在已经很好地建立起来了。我简要回顾了支持这种联系的证据,并总结了我们在观察方面的进展。我还使用一些事件来说明应该做什么以及需要什么类型的数据。我还研究了我们可以从与GRBs无关的SNe中学到什么,并了解GRBs如何融入恒星爆炸的广泛图景。
2012-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
The most powerful explosions in the Universe: genesis and evolution of Supernova and Gamma-Ray Burst Italian programs at ESO
从事伽马射线暴和超新星研究的意大利各界一直在积极使用欧洲南方天文台的望远镜,并为改进和完善观测技术作出了贡献,甚至为指导所研制仪器的特性和性能作出了贡献。这两个团体的成员最近发现了在一些伽马射线暴背后的强大超新星上进行密切合作的基础。我将回顾导致热核和核心坍缩超新星和伽玛暴的一些重要发现和里程碑的计划。
2012-10-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
The demographics of core-collapse supernovae. The role of binary evolution and CSM interaction
Argelander Institut für Astronomie(阿尔根德天文学研究所);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
研究通过双星演化和周围物质相互作用解释核心坍缩超新星的人口学特征,发现IIP/L型占三分之二,Ibc型占三分之一,且双星影响显著降低某些类型超新星的抛射质量。
2025-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Holes, Supernovae and Gamma Ray Bursts
本文综述了近年来对伽马射线暴(GRB)性质的认识,特别是对短GRB和长GRB之间关系的认识。描述了短GRB的第一示例。用诱导引力坍缩(IGC)范式解释了伽玛暴与超新星(SN)的巧合:1)初始双星系统由致密的碳氧(CO)核星和中子星(NS)组成; 2)CO核心爆炸为SN,部分SN喷出物吸积在NS上,NS达到临界质量后坍缩成黑洞,产生伽玛暴; 3)SN作为残留物产生新的NS。这种情况下的观测结果进行了概述。
2013-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio observations of a sample of broad-lined type Ic supernovae discovered by PTF/iPTF: A search for relativistic explosions
长持续时间的伽马射线暴是一种罕见的剥离包层核心坍缩超新星,发射准直相对论外流(喷流)。所有与伽玛射线暴相关的超新星在光谱上都是具有宽线的Ic型超新星,但是具有低光度伽玛射线暴的宽线Ic型超新星的比例仍然很大程度上不受约束。一些超新星应该伴随着离轴的$γ$射线爆发喷流,这些喷流最初是不可见的,但后来作为强射电源出现(当喷流减速时)。然而,喷流模型对伽马射线暴的这一重要预测还有待于观测验证。在这里,我们介绍K。G. Jansky超大型阵列对15颗Ic型宽线超新星的观测,由Palomar Transient Factory以非目标方式发现。在我们的样本中,大多数超新星都没有射电辐射,这在观测上与射电噪声大的相对论性超新星SN\,1998 bw相似。我们将1998 bw类宽线Ic型超新星的比例限制在<~ 41%(99.865%置信度)。我们样本中的大多数事件也排除了类似于GRB 031203和GRB 030329的离轴喷流,但我们不能排除在低密度风环境中扩展的离轴伽马射线暴。我们的样本中有三颗超新星在无线电中被探测到。PTF 11 qcj和PTF 14 dby显示了晚期的射电辐射,平均喷出速度为~(0.3-0.4)c,位于相对论超新星和“普通”超新星的分界线上。PTF 11 cmh射电喷射物的速度受到很差的限制。我们估计,在我们的样本中,<~ 85%(99.865%置信度)的宽线Ic型超新…
2016-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Millisecond Magnetar Birth Connects FRB 121102 to Superluminous Supernovae and Long Duration Gamma-ray Bursts
重复的快速射电暴FRB 121102的亚弧秒定位揭示了它与矮宿主星系和稳定(“静止”)非热射电源的重合。我们发现,宿主星系的性质与长持续时间的伽马射线暴(LGRB)和贫氢超亮超新星(SLSNe-I)的性质是一致的。LGRB和SLSNe-I都曾被假设是由新形成的强磁化中子星的电磁自旋提供动力,这些中子星具有毫秒级的诞生旋转周期(“毫秒磁星”)。这促使我们考虑这样一种情况,即FRB 121102的重复爆发源于一个年轻的磁星遗迹,它嵌入在一个年轻的贫氢超新星遗迹中。通过膨胀的超新星喷出物(占光电离的旋转供电的磁星星云)的GHz的自由-自由光学深度的要求,对爆发的能量约束,以及对静态源的大小的约束都指向一个年龄不到几十年到一个世纪。静止的射电源可以归因于超新星喷出物的快速外层与祖星周围的风之间的冲击相互作用或来自磁星风星云深处的同步加速器发射。或者,射电辐射可能是一个最初离轴的LGRB喷流的孤儿余辉,尽管这可能需要源太年轻。年轻的源的年龄可以通过搜索的时间导数的分散措施和预测的静态无线电源的衰落进行测试。我们建议未来的SLSNe-I/LGRB/FRB连接的测试,如搜索FRB从附近的SLSNe-I/LGRB的时间尺度上的几十年后,他们的爆炸。
2017-03-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Multi-band optical light-curve behavior of core-collapse supernovae
我们介绍了2002-2012年期间使用印度奈尼塔尔阿雅巴塔观测科学研究所(缩写为ARIES)运营的1 m级光学望远镜对19个明亮的核心塌陷SNe进行UBVRI光学光度跟踪获得的调查结果。这组均匀的数据已被用来研究光学光/色曲线的行为,并深入了解对象到对象的特性。我们推导出IIP、Ibc和发光SNe型的积分亮度。两个特殊类型的IIP事件的光度性质类似于正常的IIP和光谱性质类似于亚发光IIP已被确定。
2013-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the maximum luminosities of normal stripped-envelope supernovae -- brighter than explosion models allow
Ib型和Ic型的剥层超新星(SE SNe)被认为是大质量恒星失去外壳后爆炸的结果。最受欢迎的爆炸机制是核心坍缩,随后中微子加热使冲击波复活。然而,这些模型可以实现的放射性镍-56的量有上限。最近的文献指出,这种模拟和观测的最大光度之间存在紧张关系。我们使用一个很好的表征样本的SE SNe从Zwicky瞬态设施(ZTF)明亮的瞬态调查(BTS)收集的样本光谱分类正常Ibc型SNe,我们使用ZTF光变曲线,以确定最大光度。我们根据数据质量、光曲线形状、距离和颜色进一步挑选样本。从这个BTS样品的样品建设的方法可以用于许多其他未来的调查。我们总共使用了129个Ib型或Ic型BTS SNe,其初始亮度分布的粗略峰值为Mr = -17.61 +- 0.72,其中36%明显比理论预测的最大亮度Mr =-17.8更亮。当我们进一步挑选这个样本,以确保SNe是正常的Ibc型,在哈勃流中具有良好的LC数据时,94个物体的样本具有Mr = -17.64 +-0.54。SNe绝对星等测定的一个主要不确定性是宿主星系的消光修正,但变红的天体在修正后只会变得更亮。如果我们简单地排除红色,不寻常或不确定颜色的物体,我们就剩下14个M = -17.90 +-0.73的物体,其中少数肯定比建议的理论极限更亮。因此,这项研究的主要结果是,正常的SNe Ibc确实达到了$10^{42.6}$ erg/s以上的光度,显…
2021-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
The supernova/gamma-ray burst/jet connection
超新星和伽马射线暴之间的关联是我们理解伽马射线暴本质的基石。坍缩星模型为这种联系提供了理论框架。一个关键因素是双极喷流的发射(被视为伽马射线暴)。由此产生的热茧破坏了恒星,而产生的56镍引起了喷出物的放射性加热,被视为超新星。在这篇讨论论文中,我总结了超新星/伽马射线暴联系的观测状况,在喷流驱动超新星的“引擎”图片的背景下,并突出SN 2012 bz/GRB 120422 A-其明亮的超新星,但中间的高能光度-作为一个可能的过渡对象之间的低光度和喷流伽马射线暴。超新星爆炸的喷流通道可能为超新星爆炸提供新的见解。
2013-04-29 astro-ph.HE
Supernova Photometric Classification Pipelines Trained on Spectroscopically Classified Supernovae from the Pan-STARRS1 Medium-Deep Survey
超新星(SNe)的光度分类是必不可少的,因为最近和即将到来的光学时域调查,如大型综合巡天望远镜(LSST),压倒了可用的光谱跟踪资源。在这里,我们开发了一系列光变曲线分类管道,在来自Pan-STARRS 1中深调查(PS1-MDS)的518个光谱分类SNe上进行了训练:357个Ia型,93个II型,25个IIn型,21个Ibc型和17个I型SLSNe。我们提出了一个新的参数分析模型,可以容纳广泛的SN光变曲线形态,包括那些与高原,并适合这个模型的数据在四个PS1过滤器(格利兹)。我们测试了一些特征提取方法,数据增强策略和机器学习算法来预测每个SN的类。我们最好的管道可实现90%的平均准确度、70%的平均纯度和80%的平均完整性,其中Ia型SNe和SLSNe的成功率最高,Ibc型SNe的成功率最低。尽管我们的分类方案更复杂,但我们的Ia型SN分类的纯度为95%,与专门为Ia型与非Ia型二元分类开发的方法相当。作为同类研究中的第一个,这项研究作为一个指导,开发和训练分类算法的范围广泛的SN类型与一个纯粹的经验训练集,特别是一个类似的特点,预期LSST的主要调查策略。未来的工作将在约3000个缺乏光谱分类的PS1/MDS光变曲线上实现这种分类管道。
2019-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Universal Afterglow Of Supernova-Less Gamma Ray Bursts
与超新星爆炸无关的伽马射线暴(GRB)的余辉可以被简化为一个简单的无量纲的普适公式,它很好地描述了它们的时间行为。这种无SN的伽玛暴包括短硬爆发(SHB)和长无SN的伽玛暴。它们余辉的普遍时间行为是由新生脉冲星的旋转能量损失提供动力的脉冲星风星云所预期的。
2019-05-13 astro-ph.HE
A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst
最近有人提出了一类新的超长持续时间(> 10,000 s)伽马射线暴。它们可能起源于半径比正常长伽马射线暴大得多的恒星爆炸,或者起源于恒星的潮汐破裂。迄今为止,还没有明确的超新星与超长伽马射线暴联系在一起。在这里,我们报告了一颗超新星(2011kl)与超长持续时间爆发111209A有关,z=0.677。这颗超新星的亮度是与长伽马射线暴相关的Ic型超新星的3倍多,其光谱也明显不同。连续光谱的斜率类似于超亮超新星的斜率,但延伸到静止坐标系的紫外线,意味着金属含量较低。光变曲线的演化比超亮超新星快得多。高光度和低金属线不透明度的组合不能与典型的Ic型超新星相协调,但可以通过一个模型来重现,其中强磁化的中子星(磁星)注入了额外的能量,这也被认为是超亮超新星的解释。
2015-09-10 astro-ph.HE
Radiative-transfer models for supernovae IIb/Ib/Ic from binary-star progenitors
我们提出了1-D的非本地热力学平衡的时间相关的辐射转移模拟的超新星(SNe)的类型IIb,Ib和Ic,导致从终端爆炸的质量施主在一个封闭的二元系统。在这里,我们选择了三个喷出物的总动能的~ 1.2e51尔格,但其特征在于不同的喷出物质量(2- 5 Msun),成分和化学混合。IIb/Ib型模型对应于在爆炸时保留其富He壳的祖先。Ic型模型起源于一个失去了氦壳层,但在5.11Msun的富CO核心中保留了0.32Msun的氦。我们讨论了它们的光度和光谱特性在爆炸后的第一个2-3个月,并将这些连接到它们的祖先和喷出物的属性,包括化学分层。对于这三种模型,Arnett规则高估了56 Ni质量约50%,而Katz等人的程序,基于能量参数,产生更可靠的估计。在最大值之前的9000 A附近存在强CI线,这表明前SN恒星的氦含量不足。正如其他人所指出的,1.08微米的特征是CI,MgII和HeI线的复杂混合物,这使得在SNe Ibc中的He的识别不确定,除非可以识别其他HeI线。我们的模型在R带极大值后10天显示出(V-R)色的小散射。我们还讨论了SNe Ibc的许多辐射转移特性,包括光球的概念、代表性喷出物膨胀率的推断、光谱形成、黑体拟合和“校正因子”。
2015-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Can the same generation of astronomers see both the short gamma-ray bursts and their supernovae precursors?
我们考虑了观测相隔数年的超新星(SN)-伽马射线暴(GRB)对的可能性。这些高能事件对应于双星系统中的第二次SN爆炸,随后形成了寿命很短的一对致密天体,最后在它们合并后产生了GRB。讨论了SN 1997 ds与GRB 990425的可能联系。
2011-07-15 astro-ph.HE
A Black Hole - White Dwarf Compact Binary Model for Long Gamma-ray Bursts without Supernova Association
伽马射线暴(GRB)是宇宙中明亮而剧烈的现象。传统上,长伽玛暴被认为是由大质量恒星的坍缩产生的,并与超新星有关。然而,一些低红移的长伽玛暴没有超新星关联的探测,如伽玛暴060505,060614和111005 A。根据通常的分类方法,很难令人信服地对这些事件进行分类,而超新星的缺乏意味着非大质量恒星的起源。我们提出了一条新的产生长伽玛暴的途径,即由恒星质量的黑洞和白矮星组成的接触双星系统中不稳定的、极其剧烈的吸积过程,填补了致密双星演化的一个重要空白。
2018-01-24 astro-ph.HE
Supernova Search with the AMANDA / IceCube Detectors
自1997年以来,位于地理南极的中微子望远镜AMANDA一直在监测我们银河系的超新星中微子爆发。2004年引入了触发器,向超新星预警系统SNEWS提交爆发候选者。从2007年开始,对爆发的搜索扩展到了更大的冰立方望远镜,它现在取代了AMANDA。通过利用南极冰中的低光电倍增管噪声(冰立方平均为280 Hz),可以通过脉冲率的集体上升来识别来自附近超新星的中微子爆发。虽然只是一个计数实验,冰立方将提供世界上最精确的测量银河系中心附近中微子爆发的时间剖面。中微子的特性,如θ 13混合角和中微子的层次的敏感性进行了讨论,以及检测的可能性去质子化爆发。
2009-08-04 astro-ph.HE
Gamma Ray Bursts and their links with Supernovae and Cosmology
伽马射线暴是宇宙中最明亮的爆炸,其起源和机制一直是人们研究的焦点。它们似乎与来自大质量恒星的超新星遗迹或其遗迹的合并有关,它们的亮度使它们暂时可以在宇宙中尚未探索的更大距离内被探测到。在空间和地面实验取得开创性突破后,他们的研究正进入一个新的阶段,最近发射的\fermi卫星进行了观测,以及大型中微子和引力波探测器探测或限制的前景。这种观测和伽马射线暴的理论模型之间的相互作用,以及它们与超新星和宇宙学的联系进行了审查。
2012-09-05 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成,可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的,那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星,在观测者的时间间隔<2(1+z)yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式,那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Helium stars exploding in circumstellar material and the origin of Type Ibn supernovae
Ibn型超新星(SNe)是一类神秘的瞬变现象,其光谱呈现持续狭窄的HeI线,其热光变曲线通常快速演化,相对于标准的Ibc型SNe,在峰值处过亮。我们探索的相互作用的情况下,这种类型的伊本SNE进行辐射流体动力学和辐射传输计算。我们发现,标准能量的氦星在密集的风状星周物质(CSM)中爆炸,在白天的时间尺度上可以达到几个10^44 erg/s的峰值光度,让人想起像AT 2018 cow这样的特殊事件。类似的相互作用,但风力较弱,可以导致Ibc型SNe,具有双峰光变曲线和峰值光度范围在~10^42.2到~10^43 erg/s之间。相比之下,大多数Ibn型SNe的窄谱线和适度的峰值亮度表明,一颗初始小于~5 Msun的氦星发生了低能爆炸,很可能是由相互作用的双星产生的,并与一颗大质量的富含氦的、可能是类似喷射物的CSM在~ 10 ^15 cm处发生碰撞。对由相互作用产生并提供动力的缓慢移动致密壳层的非局域热力学平衡辐射传输模拟与Ibn SNe型(例如2006 jc、2011 hw或2018 bcc)在后期相比有利,并建议由约50%的氦组成,太阳金属丰度和总喷出物/CSM质量为1- 2兆太阳。一个较低的分数氦丰度导致弱或缺乏氦线,从而排除了更大规模的配置观察型伊本SNe。此外,铁II排放低于5500 A的优势,在伊本SNe型在晚些时候没有预测在低金属丰度。因此,尽管它们有很好的性质,但来自…
2021-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一,该望远镜具有非常大的光子收集区域,采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而,关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解,需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中,提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
Supernova Burst Observations with DUNE
深层地下中微子实验(DUNE)是一个40千吨的地下液态氩时间投影室探测器,对核心坍缩超新星中微子爆发的电子味成分具有独特的灵敏度。我们提出了预期的能力DUNE中微子的测量在几个几十兆电子伏的范围内有关的超新星探测和相应的灵敏度中微子物理和超新星天体物理。报告将突出强调最近的进展和一些悬而未决的问题。
2018-04-05 astro-ph.HE hep-ex physics.ins-det
A comparative study of host galaxy properties between Fast Radio Bursts and stellar transients
最近的角秒定位的快速射电暴和他们的宿主星系的鉴定证实了他们的河外起源。而FRB 121102居住在明亮的区域的一个矮星形成的星系,其他FRB居住在更大的星系,并与老年恒星星族。我们比较了{9} FRB的宿主星系性质与几种类型的恒星瞬变:从年轻到年老的人口,长持续时间的伽马射线暴(LGRB),超亮超新星(SLSNe),Ib/Ic型超新星(SN Ibc),II型超新星(SN II),Ia型超新星(SN Ia),和短持续时间的伽马射线暴(SGRB)。我们发现,作为一个整体的样本,恒星质量和恒星形成率的FRB宿主星系更喜欢一个中老年人口,并以零概率0.02的年轻人口类似于LGRB和SLSNe。FRB 121102的宿主与年轻群体天体的宿主一致; FRB 180924的环境与SGRB相似; FRB 190523的环境与SN Ia相似。如果极端爆炸(GRB/SLSNe)和常规通道(例如产生银河系磁星的通道)产生的磁星都能产生FRB,那么这些结果与FRB的磁星引擎模型是一致的。
2020-07-24 astro-ph.HE
Observing superluminous supernovae and long gamma ray bursts as potential birthplaces of repeating fast radio bursts
超亮超新星(SLSNe)和长伽马射线暴(LGRB)被认为是重复快速射电暴(FRB)的起源。在这种情况下,爆发起源于年轻的磁星与其周围的超新星遗迹(SNR)之间的相互作用。这样的模型可以解释FRB 121102的重复,明显的非泊松性质,它似乎显示出静止和活动阶段。这种突发行为更好地解释了威布尔分布,其中包括聚类的参数化。我们观察了10 SLSNe/LGRB 63小时,寻找重复FRB与Effelsberg-100米射电望远镜,但没有检测到任何爆发。我们的规模的爆发率FRB 121102的FRB 121102类源居住在我们观察到的目标,并比较此速率与我们的爆发率上限的源的基础上。当基准波束比为0.6时,至少有一个和至少一半的观测源向我们波束的概率分别为99.99%和83.4%。我们的SLSN目标之一PTF 10 hgi与持久射电源重合,使其成为FRB 121102的可能模拟物。我们用Effelsberg-100~m和Parkes-64~m射电望远镜对这个源进行了进一步的观测。假设PTF 10 hgi包含一个FRB 121102类源,在我们的观测中,Effelsberg和Parkes没有检测到任何来自威布尔分布的爆发的概率分别为14%和16%。我们的结论表明,许多短期观测的调查增加了爆发检测概率与威布尔分布的爆发活动的源。
2020-09-29 astro-ph.HE
Stellar Tidal Disruptions by Newborn Neutron Stars or Black Holes: A Mechanism for Hydrogen-poor (Super)luminous Supernovae and Fast Blue Optical Transients
本文提出新生中子星或黑洞受natal kick撞击并潮汐瓦解双星伴星,通过超爱丁顿吸积风与超新星抛射物碰撞转化为辐射,从而解释贫氢(超)亮超新星与快速蓝色光学暂现源的机制。
2025-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra High Energy Cosmic Ray Acceleration in Engine-driven Relativistic Supernovae
最高能量的宇宙射线的起源仍然是个谜。它们为新物理学提供了一个窗口,包括测试与它们的传播和相互作用有关的物理定律,其能量是地面加速器无法达到的。它们必须局部加速,否则背景辐射会严重抑制能量超过GZK极限的质子和原子核的通量。附近的伽马射线暴(GRB)、超新星、活动星系核(AGN)和它们的耀斑都被认为是可能的来源。Ibc型超新星(SNe)的一个局部子群具有温和的相对论流出,已被检测为次高能GRB或X射线闪光(XRFs),最近作为无线电余辉没有检测到GRB对应物。利用观测到的SN 2009 bb的射电谱,我们测量了SN 2009 bb的大小-磁场演化、重子负载和能量。我们把这种发动机驱动的SNe以上的希拉斯线,并建立他们可以很容易地解释后GZK UHECR。
2010-12-03 astro-ph.HE
The gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and global star forming rate at large redshifts
对伽马射线暴(GRB)、GRB宿主星系和恒星形成在小红移和大红移下的观测问题的陈述进行了简要的回顾和讨论:GRB宿主星系与典型星系群之间是否有相似之处和不同之处--这是目前GRB宿主星系研究的主要问题。简要讨论了长持续时间伽玛暴与大质量恒星爆炸的直接联系,伽玛暴与核塌缩超新星的一些谜团。独立于模型的观测宇宙学检验:高红移时的伽玛暴率和恒星形成率。
2011-11-06 astro-ph.HE
End-to-End Tests of the Sensitivity of IceCube to the Neutrino Burst from a Core-Collapse Supernova
下一颗银河系超新星提供了一个千载难逢的机会,可以获得有关恒星爆炸及其核心极端条件的详细信息。核心坍缩的超新星将产生中微子爆发,在爆炸产生电磁辐射之前半天可见,因此爆发将为光学后续行动提供早期预警。由于局部超新星极其罕见,因此中微子探测器在爆发到来后提供及时的警报是至关重要的。冰立方中微子天文台与$>99\%$探测器一起工作,对银河系内$>10σ$级的各种超新星模型都很敏感。IceCube将实时发布超新星警报。冰立方对超新星的高度敏感性,近乎完美的探测能力,以及及时发出警报的能力,使其成为被称为超新星预警系统(SNEWS 2.0)的全球探测器网络的关键组成部分。设计了一个“消防演习”系统,将模拟的超新星信号注入冰立方在线系统。我们将讨论IceCube对银河系附近超新星的敏感性,并描述用于确保IceCube及其运营商准备就绪的数据挑战。我们还将讨论与SNEWS 2.0的IceCube警报和数据挑战的协调。
2021-07-16 astro-ph.HE astro-ph.IM
Black hole central engine for ultra-long gamma-ray burst 111209A and its associated supernova 2011kl
最近,首次报道了超长伽马射线暴(GRB)与超新星之间的关联,即,GRB 111209A/SN 2011kl,这使我们能够研究超长GRB的中心引擎甚至祖星的物理学。本文对GRB 111209A/SN 2011kl的宽带数据进行了检验。晚期X射线光曲线呈现出类似GRB 121027 A的回落凸起,表明存在黑洞中央引擎。因此,我们提出了一个具有回退吸积的GRB 111209A/SN 2011kl的Eksar模型。所需的模型参数,如祖星的总质量和半径,表明GRB 111209 A的祖星更可能是沃尔夫-拉叶星而不是蓝超巨星,而这次超长爆发的中心引擎是一个黑洞。我们的研究结果的影响进行了讨论。
2016-05-16 astro-ph.HE
Gravitational Lensing of Supernova Neutrino Bursts
超新星中微子爆发已经从河外距离观测到。这篇文章讨论了引力透镜如何扭曲爆发中的信息的问题。我们应用引力透镜假说来理解SN1987A中微子观测的时间和亮度结构。估计一个可能的透镜质量和对齐。这些估计表明了一条核查途径。
2022-02-03 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Detecting the Supernova Breakout Burst in Terrestrial Neutrino Detectors
计算了几种典型的地面中微子探测器在探测和测量银河系核心坍缩超新星$ν_e$爆发光变曲线中的距离依赖性能。突破爆发是核心坍缩的一个标志性现象,它通过坍缩和反弹提供了一个探索恒星核心的途径。我们研究的情况下,没有中微子振荡和振荡由于正常和倒置中微子质量的层次结构。对于正常的层次结构,超新星发出的其他中微子味道压倒了$ν_e$信号,使得突破爆发的检测变得困难。对于倒置层次(IH),在某些距离处的某些检测器应该能够看到$ν_e$爆发峰值并测量其属性。对于IH,爆发爆发的最大亮度可以在10千秒差距处测量,对于Hyper-Kamiokande(Hyper-K),精度为$\sim$ 30%,对于深层地下中微子实验(DUNE),精度为$\sim$ 60%。超级神冈(Super-K)和江门地下中微子观测站(JUNO)缺乏进行精确测量所需的质量。对于IH,在Hyper-K中可以测量爆发爆发的最大亮度的时间,在7 kpc时精确到$\sim$ 3 ms,在DUNE中在4 kpc时精确到$\sim$ 2 ms,而JUNO和Super-K可以测量最大亮度的时间,在1 kpc时精确到$\sim$ 2 ms。IceCube中的探测器背景使$ν_e$爆发的测量不太可能。对于倒置的层次结构,突破爆发的最大亮度的测量可以用来区分核状态方程。
2016-02-03 astro-ph.HE
Engine-driven Relativistic Supernovae as Sources of Ultra High Energy Cosmic Rays
了解最高能量宇宙射线的起源是探索地球加速器无法达到的能量的新物理学的关键一步。在它们被发现半个世纪后,它们的来源仍然是个谜。它们必须在局部宇宙中加速,否则与宇宙背景辐射的相互作用将严重耗尽能量超过GZK极限的质子和原子核的通量。超超新星、附近的伽玛暴、活动星系核及其耀斑都被认为是可能的来源,并在文献中进行了辩论。Ibc型超新星有一个局部的子群体,具有温和的相对论性喷出物,这些喷出物被认为是次能量的伽玛暴或X射线闪光,最近被认为是有射电余辉但没有检测到伽玛暴对应物的超新星,如SN 2009 bb。本文利用VLA和GMRT观测到的SN 2009 bb的射电谱,测量了SN 2009 bb的大小-磁场演化、重子装载和能量。我们发现,发动机驱动的SNe位于Hillas线之上,它们可以解释后GZK UHECR的特征。
2011-03-21 astro-ph.HE
Detecting the QCD phase transition in the next Galactic supernova neutrino burst
在高的重子密度和大的化学势的相变的热力学条件的预测目前是不确定的,主要是唯象的。对核心坍缩超新星的中微子观测可以用来限制这种情况。最近对星核坍缩的模拟,包括夸克物质的描述,预测了在瞬发ν_e中子化爆发后几百毫秒,反ν_e的急剧爆发。我们研究了目前中微子探测器IceCube和Super-Kamiokande上的反ν_e爆发的观测特征。对于银河系核心坍缩的超新星,我们发现可以检测到QCD相变的签名,而不管中微子振荡的情况。这一发现将构成恒星核心发生相变的有力证据,并对高物质密度下的状态方程和超新星爆炸机制产生影响。
2010-05-30 astro-ph.HE hep-ph
Decay photons from the ALP burst of type-II supernovae
我们确定从SN 1987 A的大规模轴子粒子(ALP)的质量在10千电子伏- 100兆电子伏的范围内,纯粹耦合到两个光子的限制。在核心坍缩中产生的ALP从恒星中逃逸出来,并衰变成光子,可以观察到延迟和扩散的爆发。我们讨论了这样的信号的时间和角分布。展望未来,我们还估计了如果红超巨星参宿四在超新星事件中爆炸的可能改进。
2018-09-29 astro-ph.HE hep-ph