Bridging the gap between luminous red novae and common envelope evolution: the role of recombination energy and radiation force
本文提出一种结合氢氦完整复合物理的辐射流体动力学模型,模拟公共包层演化中抛射物的光曲线,并成功拟合AT2019zhd,发现复合能与辐射力对光曲线影响显著。
2024-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Relativistic supernova ejecta colliding with a circumstellar medium: an application to the low-luminosity GRB 171205A
我们对最近发现的低光度伽马射线暴(GRB)171205 A进行了多波长光变曲线模拟。排放模型是基于相对论喷出物-拱星介质(CSM)相互作用的情况下。以中等相对论速度运动的自由膨胀的球形喷出物与CSM碰撞产生反向和正向激波,这些激波耗散了中等相对论喷出物的一部分动能。我们发现,早期的伽马射线发射,随后的X射线尾巴可以很好地解释了辐射扩散出来的冲击气体。温和的相对论喷出物的动能$5\times10^{50}$ erg和风一样的CSM的质量损失率为几个$10^{-4}\ M_\odot$年$^{-1}$的风速$10^3$公里秒$^{-1}$,延伸到$\sim 3\times 10^{13}$厘米,需要考虑伽玛射线光度和持续时间的伽玛射线暴171205 A。我们还计算了光学厚度阶段后的光球和非热辐射,可以拟合后期的X射线、光学和射电光变曲线。我们的研究结果表明,相对论喷射-CSM相互作用可以是一个潜在的电源低光度伽玛暴和其他X射线明亮的瞬变。
2018-11-08 astro-ph.HE
The spectroscopic evolution of the $γ$-ray emitting classical nova Nova Mon 2012. I. Implications for the ONe subclass of classical novae
Nova Mon 2012是第一颗在光学发现之前被费米-LAT探测到的高能$γ$射线瞬变的经典新星。我们研究了高分辨率光学阶梯光谱(北欧光学望远镜)和同期的NOT,STIS UV和CHIRON阶梯光谱(11月20日/21日/22日)的时间序列。我们使用[O III]和H $β$线通量来约束喷出物的性质。我们从光学和紫外线轮廓的结构,并比较我们测量的线通量与预测使用多云与丰度从其他ONe新星。2012年1月被确认为一颗新星。我们发现E(B-V)=0.85 $\pm$ 0.05和氢柱密度$\approx 5\times 10^{21}$ cm $^{-2}$。校正后的连续光度在整个观测能量范围内与V1974 Cyg,V382 Mon和Nova LMC 2000在爆发后的同一时期几乎相同。它的距离约为3.6 kpc,与天鹅座V1974非常相似。线轮廓可以使用轴对称双极几何形状来建模,用于具有轴与视线的各种倾斜度的喷出物,60 \le i \le 80度,\approx $70 deg, inner radius $的开度角ΔR/R(t)\approx 0.4 $ for permitted lines and less filled for forbidden lines. The filling factor $ f \approx 0.1-0.3 $ implying M(eject…
2013-03-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Surveying the X-ray Behavior of Novae as They Emit $γ$-rays
自2010年以来,$Fermi$-LAT探测银河系新星的GeV $γ$射线发射已成为常规,通常与新星喷出物内部的冲击有关。预计这些冲击也会将等离子体加热为PDMATHAMO K,导致可检测到的X射线发射。在本文中,我们调查了尼尔·盖尔斯$Swift$天文台观测到的13颗$γ$射线发射新星,寻找与$γ$射线探测同时发生的1 - 10 keV X射线发射。我们还分析了新星V407 Lup(2016)和V357 Mus(2018)的$γ$射线观测。我们发现,大多数新星最终确实显示出热冲击等离子体的X射线证据,但直到$γ$-射线已经褪色到可探测的程度。我们认为X射线发射的延迟上升是由于大的吸收柱和/或波纹激波阵面对X射线的抑制。在我们的样品中,唯一一个同时进行X射线/$γ$射线检测的新星也是唯一一个嵌入的新星(V407 Cyg)。这个例外支持这样一种情况:具有巨大伴星的新星与外部环联星物质产生冲击,并且其特征是密度较低的环境,而具有矮伴星的新星则在致密喷出物内部发生冲击。
2020-10-29 astro-ph.HE
Morpho-kinematic modeling of the expanding ejecta of the extremely slow nova V1280 Scorpii
新星喷出物的形态对于充分理解新星爆发的物理过程至关重要。我们研究了具有独特光变曲线的极慢新星V1280 Sco的膨胀喷出物的3D形态。合成线轮廓光谱进行了比较,观察到的[O III] 4959,5007和[N II] 5755发射线的轮廓,以找到最适合的形态,倾斜角,和最大膨胀速度的弹射壳。我们推导出最佳拟合膨胀速度、倾角和挤压,使用[O III]线剖面为$V_{\rm exp} = 2100^{+100}_{-100}$ \,km\,s $^{-1}$,$i = 80^{+1}_{-3}$ deg和$squ = 1.0^{+0.0}_{-0.1}$,使用[N II] 5755线剖面为$V_{\rm exp} = 1600^{+100}_{-100}$ \,km\,s $^{-1}$,$i = 81^{+2}_{-4}$ deg和$squ = 1.0^{+0.0}_{-0.1}$。一个高的倾角是一致的观测结果显示多个吸收线起源于clueroscopic气体产生的密集和缓慢的赤道集中流出。基于V1280 Sco上最大亮度附近的光学耀斑和尘埃形成等额外的观测特征,为在其他新星中检测到的$γ$射线发射提出的慢喷出物和快风之间的内部激波相互作用模型似乎适用于这个极其缓慢和奇特的新星。增加样本大小的新星,其形态研究将有助于解决长期存在的奥秘,新星,如占主导地位的能源,以权力的最大限度的光学光…
2022-05-04 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary orbits as the driver of gamma-ray emission and mass ejection in classical novae
经典新星是最常见的天体物理热核爆炸,发生在白矮星的表面,从双星系统的伴星吸积气体。新星通常以超过每秒1,000公里的速度喷出约10^(-4)太阳质量的物质。然而,对新星中物质抛射的机制知之甚少,可能是由热核能量的脉冲闪光、长时间的光学厚风或与新星外壳的双星相互作用所主导。经典新星现在经常在千兆电子伏的伽马射线波长下被探测到,这表明相对论粒子被喷出物中的强烈冲击加速。在这里,我们报告高分辨率的伽玛射线发射新星V959 Mon的无线电成像。我们发现,它的喷出物是由双星系统的运动形成的:一些气体沿着两极迅速喷出,就像白矮星的风一样,而密度更大的物质则在轨道运动的推动下沿着赤道平面漂移出来。在赤道和极地地区之间的接口,我们观察到的冲击和相对论粒子加速的同步辐射指示,从而精确定位的伽马射线生产的位置。新星喷出物和相关内部冲击的二进制成形预计将在新星中广泛存在,这解释了为什么许多新星是伽马射线发射体。
2014-10-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observations of Classical and Recurrent Novae with X-ray Gratings
X射线光栅光谱为研究新星物理打开了一扇新的窗口。在过去的13年里,用钱德拉和XMM-牛顿光栅获得了12颗新星爆发后的高信噪比光谱。它们提供了探测氢燃烧的白矮星在熄灭前的温度、有效重力和化学成分的唯一方法。这些光谱也允许对喷出物进行分析,喷出物可以被热白矮星光致电离,但更经常地似乎经历碰撞电离。光栅所需的长时间观测揭示了X射线通量和光谱的半规则和不规则变化。在喷出物对中心超软X射线源变得透明后的最初几周内,大的短期变化尤其明显。多亏了钱德拉和XMM-牛顿,我们发现了喷出物、离散壳层喷出和云团发射区的剧烈现象。正如预期的那样,我们还揭示了白矮星的特征。在我们的样本目标中,白矮星的峰值有效温度在~ 400,000 K和超过100万K之间变化,大多数情况下接近上限,尽管对于两颗新星,仅获得了200,000 K左右的上限。不同X射线卫星和仪器(包括Swift和ROSAT)的综合结果表明,超软X射线相越短,白矮星的峰值有效温度越低,与理论预测一致。峰值温度也与t(2)光学上2 mag衰减的时间成反比。我强烈主张使用白矮星大气模型来获得氢燃烧过程和周围喷出物的连贯物理图像。
2012-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for magnetar powered merger-novae from short GRBs
双中子星(NS-NS)双星的合并可能导致快速旋转的大质量NS,具有极强的磁场(即,毫秒磁星)。在这种情况下,NS残留物的磁自旋下降提供了持续能量注入的额外来源,这将持续为合并喷出物提供动力。合并喷出物的热辐射将产生一个明亮的光学“磁星驱动的合并新星”。在这项工作中,我们进行了一个完整的搜索磁星供电的合并新星从斯威夫特短伽马射线暴(SGRB)的样品。我们专注于短伽玛暴与延长发射或内部平台,这可能意味着存在的磁星作为中央引擎。我们最终发现了三个候选的磁星动力的合并新星,从最近的观测GRB 050724,GRB 070714 B和GRB 061006。在标准参数值下,磁星残余情景可以很好地解释所有三个爆发的多波段数据,包括光学和X射线数据中的扩展发射及其后期色彩特征。这些并合新星的峰值亮度达到$10^{42}~{\rm erg~s^{-1}}$的数倍,比峰值亮度为$\sim 10^{41}~{\rm erg~s^{-1}}$的传统“千新星”亮一个数量级以上。强烈,多色短伽玛暴的后期观测鼓励在未来识别更多的合并新星。
2017-07-05 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from internal shocks in novae
使用费米-LAT已经从9颗新星中探测到能量大于100 MeV的伽马射线发射,并且可以用这些系统中冲击时的粒子加速来解释。这九个天体中有八个是经典新星,其中喷出物与稀薄的环双星物质相互作用预计不会产生可检测到的伽马射线辐射。我们研究内部冲击的粒子加速是否可以解释这些新星的伽马射线发射。这些激波是由白矮星上的核燃烧辐射驱动的快速风与新星爆发初始失控阶段喷出的物质相互作用的结果。我们提出了一个一维模型的动力学的前向和反向冲击系统的新星喷出物,并为相关的时间依赖的粒子加速和高能γ射线发射。非热质子和电子光谱的计算通过求解粒子注入,加速,损失和逃逸的冲击区的时间依赖性的传输方程。将预测的发射与V407 Cyg,V1324 Sco,V959 Mon,V339 Del,V1369 Cen和V5668 Sgr的LAT观测进行比较。100 MeV的伽马射线辐射主要来自于在反向激波中加速到~ 100 GeV的粒子,并在激波下游的致密冷却层中经历强子相互作用。内激波模型可以解释费米-LAT探测到的新星的伽马射线发射,包括最近观测到的伽马射线新星ASASSN-16 ma的主要特征。伽马射线观测具有探测新星质量喷射机制的潜力,但应与较低能量下的热发射诊断相结合,以更具约束力。(节略本)
2017-10-16 astro-ph.HE
Novae breves from magnetar giant flares: Potential probes of neutron star crusts
Peking University(北京大学);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理重点实验室);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
研究磁星巨发后物质 ejected 的核合成过程,探讨中子星方程和磁星质量对短暂新星发光特性的影响,评估其观测可行性。
2026-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Upper bound of ejecta mass in a nova outburst
The University of Tokyo(东京大学);Keio University(庆应义塾大学)
本文基于核燃烧的能量平衡,研究了不同白矮星质量及吸积率下新星喷射物质质量的最大值及其与吸积质量的比值,发现核燃烧无法释放足够的能量来喷射如此大的物质质量。
2026-04-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Detailed Observational Analysis of V1324 Sco, the Most Gamma-Ray Luminous Classical Nova to Date
最近发现,即使不是全部,也有一些经典新星在爆发时会发出GeV的伽马射线,但伽马射线产生的机制仍然没有得到很好的理解。我们在这里提出了一个全面的多波长数据集-从无线电到X射线-为迄今为止最伽马射线发光的经典新星,V1324 Sco。使用这个数据集,我们表明,V1324斯科是一个典型的尘埃Fe-II型新星,最大喷出物速度为2600公里秒$^{-1}$和喷出物质量的几个$\times 10^{-5}$ M $_{\odot}$。也有证据表明复杂的冲击相互作用,包括双峰射电光曲线,显示早期的高亮度温度。为了探索为什么V1324~Sco是如此的伽马射线发光,我们提出了一个具有强烈内部冲击的新星喷出物模型,并发现较高的伽马射线亮度来自较高的喷出物速度和/或质量损失率。V1324~Sco与其他γ射线探测到的新星的比较没有显示出任何一个明确的特征,我们得出结论,需要更大的样本,类似的良好观察的新星,以了解在新星的γ射线的起源和变化。
2017-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
What determines the $γ$-ray luminosities of classical novae?
Michigan State University(密歇根州立大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);West Virginia University(西弗吉尼亚大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);Curtin University(科廷大学)
研究揭示经典新星γ射线亮度受抛射物特性影响,通过比较喷流速度、光变曲线衰减时间等参数,发现快速喷流速度与γ射线亮度正相关,但探测持续时间较短。
2026-01-09 astro-ph.HE
The discovery of a population of gamma-ray novae
长期以来,新星被认为是新星喷出物中放射性元素衰变产生的几MeV的发射源,然而,它们并不被认为是GeV能量域中的连续发射源。2010年3月,费米伽马射线太空望远镜(Fermi Gamma ray Space Telescope)上的大面积望远镜(LAT)首次发现了来自银河系V407 Cyg新星的100 MeV伽马射线辐射。高能光谱和光变曲线被解释为新星壳层与当地环境介质相互作用时激波加速的结果。虽然这是一个令人兴奋和重要的发现,但人们怀疑新星发射高能的必要条件是罕见的。2012年6月,LAT探测到两个新的瞬变源,它们与光学观测到的经典新星有关,分别是Nova Sco 2012和Nova Mon 2012。我们报告的观测特性的人口的伽玛射线新星,它们的相似性和差异,并在这些系统中产生的高能辐射的排放过程。
2013-08-28 astro-ph.HE
Circumstellar Shell Formation in Symbiotic Recurrent Novae
我们提出的模型球对称经常性新星壳相互作用的拱星物质的共生系统组成的红巨星驱逐风,和一个白矮星吸积从这种材料。周期性爆发的新星会周期性地以高速($\gtrsim 10^3$ km/s)将物质喷射到红巨星风剖面中,当星周物质被卷起时,会产生减速冲击波。高的星周物质密度导致冲击风和喷出物的冷却时间非常短,只有几天到几周。因此,壳层的后期演化由动量守恒而不是能量守恒决定。我们计算和显示的演变轨迹壳减速,以及冲击后的结构。在扫过所有红巨星风后,壳以$\sim 100$ km/s的速度滑行,这取决于系统参数。这些速度类似于共生新星RS Oph的蓝移星周物质,以及一些显示星周物质证据的Ia型超新星,如2006 X,2007 le和PTF 11 kx。在这样的系统中发生的超新星可能不会显示出星周物质的相互作用,直到内部的新星壳被超新星喷出物击中,爆炸后几天到几个月。
2012-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-Thermal Radio Emission from Colliding Flows in Classical Nova V1723 Aql
费米发现了产生γ射线的新星,这突出了激波在新星爆炸中的重要性。对2010年新星V1723 Aql进行了三年多的多波段VLA无线电观测,结果表明,喷出物中的快流和慢流之间的冲击导致了粒子的加速和同步辐射的产生。喷发开始后不久,喷出物中的震动产生了意想不到的射电耀斑,导致了多峰的射电光曲线。发射最终变得与质量为$2 \times 10^{-4} M_\odot$、温度为$10^4$ K的膨胀热残余物一致。然而,在最初的两个月里,$\gtrsim 10^6$ K在低频的亮度温度太高,不可能是由于少量X射线产生的激波加热气体的热发射。无线电成像显示,在天空平面上,速度为400 km/s $^{-1}$(d/6 kpc)的结构垂直于更长的1500 km/s $^{-1}$(d/6 kpc)流。V1723 Aql喷出物的形态运动学结构似乎与V959 Mon新星相似,其中慢速环和快速流之间的碰撞使快速流准直,并产生产生γ射线的冲击。射电耀斑期间V1723 Aql的光谱学和X射线观测与这张照片相一致。我们的观察支持的想法,冲击新星发生时,一个快速的流动碰撞一个缓慢的准直环面。这种冲击可能是造成硬X射线发射、γ射线产生和一些经典新星的双峰射电光变曲线的原因。
2015-12-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
New Insights into Classical Novae
我们调查我们的理解经典新星:非终端,热核喷发的表面上的白矮星的二元系统。最近意外地发现来自银河系新星的GeV伽马射线,突出了新星的复杂性及其作为研究冲击和粒子加速实验室的价值。我们通过这个新的镜头回顾了半个世纪的新星文学,并得出结论:--超新星的热核失控理论的基础是由观测证实的。白矮星在逃逸后的一段时间内维持着表面的核燃烧,直到最近,人们普遍认为这种核燃烧的辐射完全决定了新星的热光度。新星从双星系统中喷射物质的过程仍然知之甚少。新星的质量损失是复杂的(有时在速率,速度和形态上波动),并且通常持续数周,数月或数年。--物质抛射的复杂性导致了新星抛射物内部产生伽马射线的冲击。当探测到伽马射线时(在光学最大值附近),冲击波深深地嵌入其中,周围的气体非常密集。--对相关光学和伽马射线光变曲线的观测证实,激波是辐射性的,对新星的热光度有很大贡献。因此,新星是最接近和最常见的“相互作用动力”瞬变。
2020-11-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray observations of classical novae. Theoretical implications
对爆发和爆发后的经典新星的X射线探测提供了关于爆炸机制的独特和关键的信息。软X射线揭示了热的白矮星光球,只要氢(H)核燃烧仍然存在,膨胀的外壳足够透明,而硬X射线则提供了关于再生的激变变星中的喷出物和/或吸积流的信息。超软X射线发射阶段的持续时间与经典新星的关闭有关,即,在白矮星核心上的氢燃烧。本文综述了X射线观测结果,特别强调了对爆发后稳定氢燃烧持续时间的影响及其理论解释。经常性新星(包括“标准”对象和最近发现的)的特殊情况下,还审查了短复发周期的理论可行性,以及关于Ia型超新星的情况下的影响。
2009-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Gamma-ray novae as probes of relativistic particle acceleration at non-relativistic shocks
费米LAT发现经典新星产生>100 MeV的伽马射线,这表明冲击和相对论粒子加速是这些事件的关键特征。这些冲击很可能是辐射性的,因为在早期的时候,新星喷出物的密度很高,与伽马射线的发射相一致。在冲击波后面辐射的热X射线被中性气体吸收,并重新处理成光辐射,类似于IIn型(相互作用)超新星。伽马射线是由相对论质子与新星喷出物碰撞产生的(强子方案)或相对论电子的逆康普顿/韧致辐射(轻子情况),其中在这两种情况下,将相对论粒子能量转换成LAT伽马射线的效率至多为百分之几十。伽马射线和光学光度的比率L_gam/L_opt,从而对用于加速相对论粒子的冲击功率的分数e_nth设置了下限。两颗经典新星V1324 Sco和V339 Del的L_gam/L_opt测量值分别限制e_nth > 1 e-2和> 1 e-3。从银河系宇宙射线观测和粒子模拟(PIC)中推断出的电子加速效率e_nth ~ 1 e-4- 1 e-3较低,因此反康普顿γ射线辐射模型不受欢迎。V1324 Sco和V339 Del中的激波分别为光学光度的> 100(0.01/e_nth)和> 10(0.01/e_nth)%提供动力。如此高的比例挑战了标准模型,标准模型将所有新星的光学发射归因于白矮星表面附近释放的热能的直接向外传输。
2015-04-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Expanding atmosphere models for SSS spectra of novae
超软源(SSS)光谱是由白矮星表面的核燃烧提供动力的。释放出的能量引起了辐射驱动的风,导致白矮星周围的大气层径向扩展。在超新星的光谱中发现了在SSS阶段光球层吸收线的显著的蓝移,这是在这个阶段持续质量损失的证据。我们提出了球对称的PHOENIX模型,占喷出物的膨胀。一个平面平行,流体静力学大气模式的比较表明,质量损失可以有显着的影响模式谱。动态模型产生不太明显的吸收边,和更硬的X射线光谱的结果。因此,需要较低的有效温度来解释观测到的光谱。虽然这两种类型的模型尚未进行微调,以准确地确定最佳拟合参数,但对化学丰度的影响是相反的。随着模型的扩展,现在可以避免对导致这些边缘的关键元素的强烈耗尽的要求。
2010-01-10 astro-ph.HE
The spectral evolution and ejecta of recurrent nova U Sco in the 2010 outburst
介绍和分析了2010年U Sco爆发从最大光到平静的天气光谱观测以及同期的X射线观测。爆发后52天的X射线光谱表明有一个热源(kTbb ~ 70 eV)。.在氢和氦的光学复合谱线中观察到来自被辐照的伴大气的窄谱线分量。星云光谱的形成是第一次在这类经常性的新星,允许使用光电离模型的喷出物的详细研究。不寻常的[OIII]极光星云线的比例被发现和可能的情况下,他们的起源进行了讨论。发射线光谱的模拟表明,一个高度不均匀的喷出物质量约为或超过3 × 10-6 Msun
2010-09-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early X-ray emission from Type Ia supernovae originating from symbiotic progenitors or recurrent novae
确定Ia型超新星祖先性质的关键观测值之一是由其直接星周介质提供的,根据几种模型,该介质应该由祖先二元系统形成。到目前为止,X射线和无线电观测表明,周围环境非常稀薄,对祖先风的质量损失产生了严格的上限。在这项研究中,我们进行数值流体动力学模拟的相互作用的SN喷出物与拱星结构所形成的可能的质量流出的祖系统,我们估计预计数值X射线光度。我们考虑了两种星周结构:a)在共生双星系统中,由供体星的恒星风形成的星周介质; b)在共生循环新星祖星系统中,由供体星的慢风与连续新星爆发相互作用形成的星周介质。对于流体模拟,我们使用了著名的Ia型超新星爆炸模型,以及基于幂律模型的外部喷出物的密度结构的近似。我们确认严格的上限恒星风质量损失,提供了简化的解释X射线上限的Ia型超新星。然而,我们表明,超新星爆炸在重复的新星爆炸所产生的空腔中,提供了一个可能的解释,缺乏X射线发射的超新星起源于共生双星。此外,由一系列新星爆炸形成的星周介质的速度结构与几颗Ia型超新星吸收中所见的Na吸收特征相匹配。
2014-01-28 astro-ph.HE
Early spectral evolution of classical novae: consistent evidence for multiple distinct outflows
在新星爆发期间驱动物质喷射的物理机制仍然知之甚少。可能包括在单一弹道事件中的弹射,共同的包络相互作用,连续的风,或这些过程的某种组合。在这里,我们提出了一个研究12银河新星,我们有前最大的高分辨率光谱。所有12颗新星都显示出相同的光谱演化。在光学峰前,它们表现出慢的天鹅座P分量。在峰值之后,快速组分迅速出现,而缓慢吸收仍然叠加在其上,这意味着至少存在两种物理上不同的流动。对于高步频监测的新星,还观察到第三个中速分量。这些观测结果与一种情况相一致,即慢分量与吸积物质的初始喷射有关,快分量与来自白矮星的辐射驱动风有关。当这些流相互作用时,慢速流被快速流扫过,产生中间组分。这些碰撞流可能产生在某些新星中观察到的伽马射线辐射。我们的光谱还表明,在一些新星中看到的瞬态重元素吸收线具有相同的速度结构和演变的频谱中的其他线路,这意味着与新星喷出物,而不是预先存在的气体或材料从二次烧蚀的环双星水库协会。虽然这一基本设想似乎在质量上再现了经典新星的多波长观测,但仍需要大量的理论和观测工作来解开新星性质的丰富多样性。
2020-10-15 astro-ph.HE
Comparative Study of Two Luminous Red Novae I. Progenitor Modeling and Dust Formation
Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Departament de Física Quàntica i Astrofísica (FQA), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究院);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系)
通过双星演化模型和红外观测,约束了AT2021biy和AT2021blu的前身星质量、抛射物质量及尘埃形成,发现仅少量气体凝结为尘埃。
2026-06-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Getting to know Classical Novae with Swift
新星被报道为瞬变已有两千多年的历史。它们明亮的光学爆发是双星伴星吸积到白矮星上的气体爆炸性核燃烧的结果。包含一颗接近克拉塞卡质量极限的白矮星并以高速率吸积的新星可能是用于测量宇宙加速度的Ia型超新星的未知祖先。快速的X射线观测通过在整个爆发过程中提供密集的监测,从根本上改变了我们对新星的看法,揭示了来自仍然燃烧的白矮星的超软X射线的新现象,例如早期的极端变化和半分钟到一分钟的时间尺度准周期振荡。由于喷出物冲击,这种发射从较硬的X射线发射的独特演变已经被清楚地描绘出来。软X射线观测允许估计白矮星的质量,燃烧的质量和喷射的质量。结合其他波长的观测,包括大型X射线观测站的高光谱分辨率观测、高分辨率光学和无线电成像、无线电监测、光学光谱学以及对最近新星的GeV伽马射线发射的探测,对爆炸模型进行了测试和开发。我回顾九新星斯威夫特作出了重大影响,这些都显示了签名的组件在相互作用的双星系统中,除了白矮星:重新形成的吸积盘,伴星和它的恒星风。
2015-09-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the classics: On the evolutionary origin of the "Fe II" and "He/N" spectral classes of novae
本文利用现代数据重访新星经典光谱分类,证明“Fe II”和“He/N”并非独立类别,而是由抛射物不透明度、电离度和密度变化驱动的普遍光谱演化阶段,且阶段时长与新星速度类别相关。
2023-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quark-Novae in Neutron Star-White-Dwarf Binaries: A model for luminous (spin-down powered) sub-Chandrasekhar-mass Type Ia Supernovae ?
我们表明,呼吁夸克新星(QN)在一个紧密的双星系统包含一个大质量的中子星和CO白矮星(WD),Ia型爆炸可能发生。QN喷出物与WD碰撞,驱动冲击,触发简并条件下的碳燃烧(QN-Ia)。在我们的模型中,压缩的低质量WD(M_WD < 0.9M_sun)中的条件模拟了一个Ekrasekhar质量WD的条件。来自QN致密残骸(夸克星)的下旋光度提供了额外的能量,使得QN-Ia的光变曲线比具有类似56 Ni产额的标准SN-Ia更亮更宽。在QNe-Ia中,光度测量和光谱测量并不一定有联系,因为喷出物的动能有来自自旋下降功率和核衰变的贡献。虽然QNe-Ia可能不服从菲利普斯关系,但它们的亮度和相对“正常”的光变曲线意味着它们可以被包括在宇宙学样本中。光变曲线拟合者会被光谱学峰值和光度学之间的差异所迷惑,并通过有效地调亮或调暗QNe-Ia的视星等来校正它。因此,高估或低估了这些自旋下降供电的SNe-Ia的真实大小。如果QNe-Ia在高红移处的数量足够多,那么用于宇宙学分析的SNe-Ia样本中的QNe-Ia污染可能会系统地使宇宙学参数的测量产生偏差。下旋风引起的强烈混合,加上QNe-Ia的56 Ni产额较低,意味着它们在i波段缺乏次极大值,尽管它们具有发光的性质。我们讨论可能的QNe-Ia祖先。
2012-11-14 astro-ph.HE
Astrophysical Fluids of Novae: High Resolution Pre-decay X-ray spectrum of V4743 Sagittarii
介绍了用Chandra和XMM-Newton对V4743 Sgr(2002)的8次X射线观测结果。新星在第301.9天和第371天之间关闭,X射线通量随后在$(96 \pm 3)$天的指数下降时间尺度后从第301.9天下降到第526天。我们使用SSS光谱中的吸收线进行诊断,并描述新星爆炸过程中膨胀大气的物理和动力学特征。然后,从第一阶段提取的信息被用作计算V4743 Sgr中喷出物的全光电离模型的输入。SSS光谱是用一个简单的黑体和乘法高斯线建模的,这为我们提供了一个系统的一般运动学图像,在它衰减到它的微弱相位之前(Ness等人,2003)。在第180.4天和第370天之间拍摄的光栅光谱中,我们可以分辨出由类H和类He C、N和O产生的吸收线的线轮廓,包括涉及较高主量子数的跃迁。除了少数几条星际线外,所有的线都有明显的蓝移,产生的速度在1000到6000公里/秒之间,这意味着正在进行的质量损失。结果表明,显着的膨胀和质量损失发生在这个阶段的爆炸,在速率$\dot{M} \approx (3-5) \times 10^{-4} ~ (\frac{L}{L_{38}}) ~ M_{\odot}/yr$。我们的测量表明,用于喷出物的运动,定义为动力学光度$L_{\rm kin}$和辐射光度$L_{\rm rad}$之间的比率的能量的量的效率,是一个顺序。
2016-08-05 astro-ph.HE
Mixing fraction in classical novae
上下文经典新星是由吸积的白矮星(WD)表面发生的热核失控提供动力的。在观测中,已经检测到新星喷出物中重元素的富集,表明在新星爆发之前,吸积物质与来自下伏WD外层的物质之间存在混合过程。然而,在经典新星的混合分数仍然是不确定的。目标。本文的目的是调查一些元素的丰度比在新星爆发,可用于估计WD混合分数在经典新星。方法.利用恒星演化程序MESA(Modules for Experiments in Stellar Astrophysics),考虑不同的WD混合分数,模拟了一系列的新星爆发过程,初始CO WD质量范围为$0.7-1.0\,M_\odot$.结果我们确定了四种元素丰度比(即$\rm (H+He)/\sum CNO$、$\rm (H+He)/Ne$、$\rm \sum CNO/Mg,$和$\rm \sum CNO/Si$)满足确定WD混合分数的条件,其中$\rm (H+He)/\sum CNO$是最合适的混合计。我们还估计了一些典型的经典新星的WD混合分数。此外,我们发现,更高的金属丰度(即更高的WD混合分数)优先伴随着较长的$t_{\rm 2}$(下降的时间从峰值光度的两个幅度)在新星爆发。我们的结果可以用来约束经典新星的混合过程。
2022-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Internal Shocks from Variable Outflows in Classical Novae
我们提出了一维流体动力学模拟,包括辐射损失,从经典新星的外流的内部冲击,探索冲击的作用,从无线电到伽马射线波长的多波长发射。观察结果支持这样一种观点:一些新星的初始阶段会产生缓慢的、赤道聚焦的外流(直接来自外拉格朗日点或环联星盘),然后转变为或被来自白矮星的更快、更各向同性的外流所取代,白矮星碰撞并冲击较慢的流动,通过喷出物的再处理为伽马射线和光发射提供动力。然而,新星光变曲线中常见的多个峰值表明外流的加速不一定是单调的,而是可以在“快”和“慢”模式之间连续过渡。这种随时间波动的外流速度自然可以再现新星的几个观测特性,例如相关的伽马射线和光学耀斑,光球的膨胀与峰值耀斑光度一致(尽管稍微滞后),以及谱线的复杂时间演化(包括加速,减速和合并速度分量)。虽然在伽马射线发射过程中,激波仍然深深地嵌入,但$\sim$ keV X射线和$\sim 10$ GHz射电同步辐射的开始通常会延迟,直到最外面的单块壳(由多个内部激波产生的壳合并而成)的前向激波通过由爆发的最早阶段产生的致密外部介质到达足够低的柱。
2019-11-21 astro-ph.HE
Supernovae in colliding-wind binaries: observational signatures in the first year
当一颗核心坍缩的超新星在一个双星系统中爆炸时,喷出物可能会遇到一个过密的壳层,在那里两颗恒星的恒星风之前发生了碰撞。在这项工作中,我们调查的超新星光变曲线上的时间尺度,从早期的闪光电离签名,爆炸后约一年的这种相互作用的影响。我们构建了一个模型的碰撞风壳在一个轨道双星系统,我们提供了一个解析表达式的壳的厚度和密度,我们校准与三维自适应网格细化流体动力学模拟探测不同比例的风动量和不同制度的辐射冷却效率。我们模拟了超新星喷出物与星周介质的角相关相互作用,并利用一个现实的冷却函数估算了激波辐射效率。我们发现,辐射冲击功率超过典型的IIP型超新星光度只有双红超巨星双星的质量比$q \gtrsim 0.9$,风质量损失率$\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_\odot\,\text{yr}^{-1}$,和分离之间约50和1500 AU。对于$q$较小的双星或风速较快的主星,所需的$\dot{M}$会增加。我们估计所有坍缩大质量恒星的$\ll 1\%$满足双星质量比和双星分离的条件。由于风壳碰撞而产生的散射光度最多比未受扰动的恒速风高出10倍,但与靠近恒星的风加速相关的更高密度提供了更强的信号。
2021-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray emission from optical novae in M 31
第一个超软源(SSS)的识别与光学新星在M 31是基于ROSAT观测。另外20个X射线对应物(大多数通过其硬度比确定为SSS)是使用2002年7月之前获得的ROSAT、XMM-牛顿和钱德拉观测档案探测到的。基于这些结果,光学新星似乎构成了M31中SSS的主要类别.对钱德拉HRC-I和ACIS-I在2004年7月至2005年2月间观测到的数据进行分析后发现,M 31新星的SSS状态持续了几个月至10年。几颗新星在光学爆发后50天内开始出现短暂的X射线爆发,持续时间只有两到三个月。在光学爆发后一年内,在软X射线中检测到的新星比例超过30%。进行中的光学新星监测方案、光学光谱后续行动和最新的新星目录对X射线工作至关重要。重新分析档案新星数据,以改善位置,并找到更多的新星候选人,迫切需要安全的复发新星识别。专门的XMM-牛顿/钱德拉监测计划的X射线发射的光学新星覆盖的中心区域的M 31继续提供有趣的新结果(例如,相干1105秒脉动的SSS对应的新星M31 N 2007- 12 b)。新星的SSS光变曲线使我们--连同光学信息--能够估计出白矮星的质量、喷出物的质量和爆发时燃烧的质量。M31中心区域的观测使我们--与银河系中的观测相反--能够同时监测许多新星,并被证明很容易发现许多有趣的SSS和新星类型。
2009-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-energy emission from non-relativistic radiative shocks: application to gamma-ray novae
在新星和其他天体物理源的冲击中加速的相对论粒子的多波长辐射携带了大量关于冲击附近工作的外流特性和微物理过程的信息。费米/LAT对来自新星的GeV γ射线的观测表明,这些系统中的激波可以将粒子加速到至少$\sim 10$ GeV的能量。相同的非热粒子分布的低能扩展不可避免地引起扩展到X射线带的发射。高于$\gtrsim 10$ keV时,该辐射可以逃逸系统而没有显著的吸收/衰减,并且可能被NuSTAR检测到。我们提出的理论模型的硬X射线和γ射线辐射冲击在轻子和强子的情况下,占由于快速冷却的热等离子体的下游属性的快速演变。由于轻度相对论性电子的强烈库仑冷却名义上负责产生硬X射线发射,只有伽马射线亮度的一小部分$10^{-4} - 10^{-3}$在NuSTAR波段辐射;然而,这种发射可以与明亮的伽马射线新星中的LAT发射同时检测到$\sim 50$ ks曝光。我们的工作演示了如何结合硬X射线和伽马射线观测可以用来约束新星流出(速度,密度和质量流出率)和粒子加速在冲击的属性。非常低的X射线与伽马射线光度比($L_{\rm X}/L_γ \lesssim 5 \times 10^{-4}$)将不利于轻子模型的伽马射线发射。我们的模型也可以应用于其他天体物理环境的辐射冲击,包括IIn型超新星和碰撞风的大质量恒星双星。
2016-11-14 astro-ph.HE
Thermal radio emission from novae & symbiotics with the Square Kilometre Array
新星在爆发过程中的热射电辐射使我们能够推导出喷出物的质量、动能和密度分布等基本量。最近对VLA和e-MERLIN等新升级设施的观测才刚刚开始揭示新星中令人难以置信的复杂物质喷射过程(喷射似乎经常在多个阶段和长时间尺度上进行)。共生星也可以表现出爆发,有时伴随着喷流中物质的喷出。然而,与新星不同的是,共生体的长期热无线电辐射源自巨大的二级恒星的风,而二级恒星的风是由热的白矮星辐射的。白矮星对巨星风的影响是强烈的时变的,驱动这些变化的物理机制仍然是一个谜(可能包括吸积不稳定性和白矮星表面随时间变化的核燃烧)。SKA 1的灵敏度将使我们能够调查整个银河系的新星,揭示统计上完整的人口。有了SKA 2,就有可能在麦哲伦星云中进行类似的研究。这将使高质量的测试背后的理论吸积和质量损失的吸积白矮星,具有重大意义,以确定其可能的作用Ia型超新星的祖先。特别是SKA 1-MID的观测,在广泛的频率范围内,但重点是更高的频率,将提供一个无与伦比的物理过程驱动质量喷射和导致新星的多样性,同时也确定共生星的吸积过程和速率。
2015-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shock shaping? Nebular Spectroscopy of Nova V906 Carinae
船底座V906是近年来观测到的最好的新星之一。它是一个多产的尘埃生产者,并在早期不断演变的喷出物流出中受到冲击。在这里,我们通过研究星云阶段的高分辨率UVES光谱来仔细研究这些早期相互作用的后果,并向后推断以研究最终结构可能是如何形成的。一个研究喷出物的几何形状和形成的历史的结构的外壳进行以下谱线SHAPE模型拟合。在新星喷出物的冲击光谱示踪剂的搜索进行和电离环境的分析。温度,密度和丰度分析的演变新星壳。
2023-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
The spectroscopic evolution of the recurrent nova T Pyxidis during its 2011 outburst I. The optically thick phase and the origin of moving lines in novae
新星T Pyx是在发现爆发后的第一天开始用高分辨率光谱仪(R ~ 65000)观测到的,一直持续到2011年5月底最后一次看到这颗恒星。Na I、Ca II、CH、CH $^+$的星际吸收线和H I 21 cm发射线的观测档案已被用来确定运动学距离。星际漫吸收功能已被用来确定独立的消光以前的假设。样品铁峰线轮廓显示的光学深度和径向速度的离散组件的演变。我们建议到T Pyx $\geq$的距离为4.5kpc,严格的下限为3.5 kpc(以前接受的距离)。我们得出一个消光,E(B-V)$\approx0.5\pm$ 0.1,这是高于以前的估计。4月15日的第一次观测显示了He I、He II、C III和N III发射谱线,以及巴尔末和He I谱线的P Cyg剖面上的最大速度为$\approx$ 2500 km s $^{-1}$,这是火球阶段的特征。在4月23日的第二个光谱中,这些离子是检测不到的,我们使用复合时间来估计喷出物的质量,$10^{-5}f$ M $_\odot$为填充因子$f$。许多吸收线系统上检测到的巴耳末,铁峰,钙II,钠I线,反映在更广泛的发射线组件,这表明了一个“加速”位移速度。我们还表明,这些反射的时间序列,这是共同的所有线路,只出现在喷出物,可以描述的重组前向外移动的膨胀气体没有恒星风或拱碰撞。
2011-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Luminous Red Novae as shock-powered transients I: Electron-scattering wings and deviations from Case B
Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所);Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科早期宇宙研究中心);Astronomical Institute, Tohoku University(东北大学天文学研究所)
研究亮红新星光谱行为,通过六个样本识别出激波过程光谱证据,如快速抛射物扫过上游物质等,发现激波光度可解释其总能量,平台期后光谱学有用,还从复合线比值得到上游介质密度限制。
2026-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Monitoring of Classical Novae using the ASKAP Variable and Slow Transients Survey
University of Wisconsin-Milwaukee(密尔沃基威斯康星大学);The University of Sydney(悉尼大学)
该研究利用ASKAP的VAST巡天数据,对43颗经典新星的射电辐射进行搜寻,发现3颗存在显著射电辐射,通过单频射电光变曲线结合物理模型,证实其以非热同步辐射为主,为激波驱动粒子加速提供证据。
2026-08-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nova LMC 2009a as observed with XMM-Newton, compared with other novae
我们研究四个高分辨率反射光栅光谱仪(RGS)光谱的2009年2月爆发的发光复发新星LMC 2009 a。它们非常复杂,具有丰富的吸收和发射特性。该连续体与源自燃烧外壳的白矮星(WD)大气的主要成分一致,白矮星的峰值有效温度在810,000 K和100万K之间,质量在1.2-1.4 M $_\odot$范围内。一个温和的蓝移的吸收功能的几百公里秒$^{-1}$可以解释与残余新星风消耗WD表面的速度约为10 $^{-8}$ M $_\odot$年$^{-1}$。发射光谱似乎是由于在喷出物的光电离和冲击电离。超软X射线通量在小时的时间尺度上是不规则变化的,变化幅度逐渐减小。我们发现,无论是周期和振幅的另一个,已经知道的33.3秒调制,变化的时间尺度内的小时。我们比较了N LMC 2009 a与其他麦哲伦星云新星,包括4个偶然发现的超软X射线源(SSS)中的13个观测到的爆发后16年内。新探测到的目标比预期的要暗得多:我们认为它们被吸积盘部分遮蔽了。缺乏SSS检测麦哲伦星云新星超过5.5年后,爆发限制了核燃烧阶段的平均持续时间。
2021-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-resolution imaging of the evolving bipolar outflows in symbiotic novae: The case of the RSOphiuchi 2021 nova outburst
针对2021年RS蛇夫座新星爆发事件,本研究通过VLBI射电观测揭示其双极外流演化形态与密度径向分布特征,明确红巨星质量损失去向,完善了该共生新星爆发后的源结构物理图景。
2024-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
X-ray evolution of the nova V959 Mon suggests a delayed ejection and a non-radiative shock
对新星中的冲击气体进行X射线观测,可以为研究喷出物的动力学提供有用的探测手段。在这里,我们报告的X射线观测的新星V959 Mon,这也是在GeV的伽马射线与费米卫星检测。我们发现,X射线光谱与非太阳丰度的双温等离子体模型一致。我们解释的X射线是由于冲击之间的相互作用的慢赤道环面和快速的极地流出,推断从射电观测V959星期一。我们进一步提出,较热的分量,负责大部分的流量,是从反向冲击驱动到快速流出。我们发现在第60天和第140天之间吸收剂的柱密度系统性下降,与对这种情况的预期一致。我们提出了有趣的证据,延迟约40天的喷出物从中央二进制。此外,我们推断出一个相对较小的(几倍10 $^{-6}$ Msun)喷出物质量的冲击,大大低于质量的10 $^4$ K气体从无线电观测推断。最后,我们推断,在我们观测的时候,主要的X射线冲击可能不是辐射性的,而且冲击功率比观测到的X射线亮度高得多。目前还不清楚为什么高X射线亮度,更接近推断的冲击功率,从来没有看到在新星在早期,当冲击预计有足够高的密度是辐射。
2020-10-26 astro-ph.HE
Shock-powered light curves of luminous red novae as signatures of pre-dynamical mass loss in stellar mergers
发光红新星(LRN)是一类光学瞬变现象,被认为起源于双星合并或“共同包络”事件。它们的光变曲线经常显示出次极大值,这在以前的热能扩散或氢复合模型中无法解释,而不需要调用多个独立的壳层喷射。我们建议,双峰光变曲线是一个自然的结果之间的碰撞动态弹出的快速壳和预先存在的赤道聚焦的材料,这是从二进制在许多轨道之前的动态事件。快壳层在极向上自由膨胀,通过冷却包层发射为初始光学峰提供动力。赤道面碰撞产生的辐射激波在较深层的辐射扩散时间尺度上为次级光变曲线峰值提供动力,类似于发光的IIn型超新星和一些经典新星。使用一个详细的1D分析模型,由互补的3D流体动力学模拟,我们表明,冲击供电的发射可以解释观测到的范围内的峰值时间尺度和亮度的LRN的二进制参数和分数的二进制质量弹出的现实变化的二级峰。赤道面辐射激波产生的致密壳层为尘埃核化提供了理想的位置,这与LRN中尘埃的非球面几何结构一致。对于巨星来说,当冲击动力的光度仍然很高时,喷出物形成尘埃,这可以解释斯皮策最近发现的红外瞬变。我们的研究结果表明,前动力学质量损失是常见的,如果不是无处不在的恒星合并,提供洞察负责驱动的二元合并的不稳定性。
2017-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fermi-LAT detections of novae V1723 Sco and V6598 Sgr
研究通过费米-拉特探测新星V1723 Sco和V6598 Sgr的γ射线发射,发现其与非热X射线无同时检测,支持强子模型而非轻子模型。
2025-12-16 astro-ph.HE
Binary Interaction Dominates Mass Ejection in Classical Novae
最近的观测表明,我们对经典新星质量损失的理解是不完整的,这激发了对新星质量喷射物理过程的新理论研究。本文利用恒星演化程序MESA对经典新星外流进行了流体动力学模拟。我们发现,当双伴星被忽略,白矮星与质量>= 0.8 Msol成功地发射辐射压力驱动的光学厚风,带走了大部分的信封。然而,对于大部分的质量损失阶段,这些风的加速半径超过白矮星的罗氏半径假设一个典型的灾难性的变量捐助者。这意味着,在标准的光学厚风形成之前,质量损失将由二元相互作用引发和形成。只有当加速区域在白矮星的洛希半径内后退时,才能成功发射各向同性的光学厚风,这发生在大部分包层已经被喷射出来之后。这两种外流模式之间的相互作用-第一阶段的缓慢,二进制驱动,赤道上集中的质量损失,包括大部分的质量喷射和第二阶段组成的快速,各向同性,光学厚风-是一致的非球面喷出物和多个外流组件的签名的观察。我们还发现,孤立的低质量白矮星<= 0.8 Msol在任何阶段都不会发展出无束缚的光学厚风,这使得考虑双星伴星对由此产生的爆发的影响变得更加重要。
2022-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interaction between the ejecta, the accretion disk, and the secondary star in the recurrent nova system U Sco
Institut d'Estudis Espacials de Catalunya(加泰罗尼亚太空研究所)
研究U Sco系统中喷射物、吸积盘与次星的相互作用,通过三维模拟揭示不同参数对吸积盘破坏及次星污染的影响。
2026-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interpretation of the light curve of GeV-TeV emission from the 2021 outburst of the recurrent nova RS Ophiuchi
新星爆发发生在由一颗白矮星(WD)和一颗低质量的类太阳恒星(经典新星)或红巨星组成的双星系统中。用Fermi-LAT方法从10多颗经典新星和一颗共生系统新星(V407 Cyg)中探测到GeV的γ射线辐射。对于经典新星,伽马射线的发射通常被认为与快速外流与慢速外流碰撞形成的内部冲击有关。然而,对于天鹅座V407,伽马射线的来源一直存在争议,因为内部冲击和外部冲击,由新星喷出物和巨大伴星的环境风之间的碰撞引起,被认为可以解释伽马射线数据。最近,在共生系统RS Ophiuchi中的一颗新星2021年爆发期间检测到了明亮的GeV和TeV伽马射线发射,这表明在爆发后约一个月内,时间上呈现出非常平滑的幂律衰减。我们表明,这种时间衰减行为可以解释为产生的绝热外激波扩大红巨星风。在这种解释中,伽马射线是由冲击加速的质子通过强子过程与稠密的风相互作用产生的。我们还推导出了绝热和辐射新星冲击在自相似减速阶段的衰变斜率的标度关系。
2022-10-07 astro-ph.HE
Shocks and Ejecta Mass: Radio Observations of Nova V1723 Aql
新星的射电光变曲线在几个月到几年的时间里上升和下降,这使得我们可以详细观察新星壳的演变。然而,由新星爆发的射电模型确定的主要参数--喷出物的质量--似乎经常超出理论预期一个数量级。随着卡尔G. Jansky甚大阵列(VLA),新的观测可以测试喷出物质量估计所依据的假设。对经典新星V1723 Aql的早期观测显示,射电通量密度意外地迅速上升,射电光变曲线在上升到射电极大值时出现明显的凸起,这与球形喷出物在单个离散事件中喷出的简单模型不一致。这种最初的碰撞似乎表明在弹射壳的外部区域存在冲击物质,随着时间的推移,冲击的辐射逐渐减弱。我们探讨这种排放的可能来源及其与新星质量损失历史的关系。无线电频谱的演变也揭示了密度分布,喷射壳的质量和喷射物的其他属性。这些观测结果是迄今为止对任何经典新星进行的最完整、最长期的多波长射电观测之一。
2013-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Super-luminous X-ray Emission from the Interaction of Supernova Ejecta with Dense Circumstellar Shells
对于由动能转化为辐射的超新星供电,由于与致密的拱壳的喷出物的相互作用,我们表明,可能有X射线类似物的光学超亮SNe具有可比的光度和能量。我们认为X射线发射的前冲击SNe喷出物碰撞到一个光学薄的CSM壳,推导出简单的表达式作为拱壳特性的函数的X射线光度,并讨论了不同的制度,在其中的冲击将是辐射或绝热的,以及是否发射将占主导地位的自由辐射或线冷却。我们发现,即使在正常超新星爆炸能量为10^51 erg的情况下,也存在CSM壳层结构,它可以将大部分爆炸能量释放为X射线,产生未吸收的X射线亮度,接近10^44 erg/s的事件持续几个月,甚至10^45 erg/s的闪光持续几天。虽然星周壳层的大柱密度可以吸收来自初始冲击的大部分通量,但最明亮的事件产生的硬X射线不太容易被光电吸收,并且可以通过完全电离中间物质来抵消这种损失。无论如何,一旦冲击波穿过整个星周壳层,观测者就可以获得完整的光度。
2013-03-27 astro-ph.HE
X-ray and UV observations of nova V598 Puppis between 147 and 255 days after outburst
目标:雨燕的发射使更多的新星能够在X射线波段上定期观测。这种对新星的X射线观测可以揭示出喷出物冲击和核燃烧的白矮星,从而可以估计出喷出物的速度。方法:我们分析了XMM-牛顿和斯威夫特X射线和紫外观测的新星V598 Pup,这是最初发现的XMM-牛顿旋转巡天。这些数据是在新星爆发后的147至255天之间获得的,并与早期更明亮的转换探测进行了比较。结果如下:X射线谱包括一个超软源,在爆发后约147天至约172天之间,软辐射变得更热、更弱,以及一个衰减更慢的光学薄分量,由kT约200-800 eV(对应速度为400-800 km/s^-1)的冲击形成。主要的超软阶段持续时间不到130天。反射光栅光谱仪的数据显示,发射谱线与kT ~100 eV的光学薄发射相一致,并在90%水平下对周围介质的密度进行了限制,即log(n_e/cm^-3)< 10.4。紫外线辐射在短时间尺度内是可变的,并且在第169天和第255天之间衰减至少一个量级(λ ~ 2246-2600埃)。
2009-09-09 astro-ph.HE
The sustained post-outburst brightness of Nova Per 2018, the evolved companion, and the long orbital period
新星Per 2018(= V392 Per)在比静止亮2等时停止了从最大值的下降,自2019年以来一直稳定在这样的平台上。喷出物已经完全稀释到星际空间中。我们在平台阶段获得了V392 Per的BVRIGrizY光度学和光谱学,并将其与新星爆发前收集的等效数据进行了比较。我们发现伴星是G9 IV/III,轨道周期为3.4118天,使V392 Per成为已知周期最长的经典新星。Per V392在理论等时线上的位置介于经典新星和共生双星中爆发的新星之间,在某种意义上弥补了这一差距。红化的结果是E(B-V)=0.72,拟合等时线得到的结果是:系统的年龄为3.6 Gyr,伴星的年龄为1.35 Msun、5.3 Rsun和15 Lsun。喷出物中Ne的大量过剩和从新星最大值的快速下降都指向一个大质量的白矮星(M(WD)>= 1.1-1.2 Msun)。该系统被视为接近极上的条件和电流平台阶段是由仍然在表面燃烧的WD的CS的照射引起的。
2020-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-resolution spectroscopy and high-density monitoring in X-rays of Novae
21世纪的X射线天文台XMM-牛顿、钱德拉和斯威夫特为我们提供了对新星爆发X射线行为的全新见解。这些新一代X射线观测站在X射线和紫外/光学同时进行的监测活动中提供了特别高的光谱分辨率和高密度。几个新星爆发的整个演化过程已经被Swift XRT和UVOT仪器观测到,从而可以研究SED峰值从紫外线到X射线的逐渐转移,X射线最亮超软源(SSS)阶段的开始和持续时间的时间尺度,以及SSS前后的X射线发射。此外,XMM-牛顿和钱德拉观测可以有效地安排,允许更深入地研究战略选择的进化阶段。在2005年斯威夫特加入之前,钱德拉和XMM-牛顿在寻找SSS发射时的盲射必然导致在SSS阶段之前和/或之后进行的一些曝光不足的观测。更系统的雨燕研究减少了这个数字,同时增加了新星的数量。前和后SSS光谱在低和高光谱分辨率成功地模拟碰撞等离子体模型。前SSS发射出现在冲击和后SSS发射在辐射冷却薄喷出物。相比之下,在SSS阶段期间拍摄的光栅光谱比预期复杂得多,并且尚未成功建模。现有的热WD辐射传输模型只给出了近似再现的观测结果,并作出了一些关键的假设,只有在孤立的WD有效。更多的光栅光谱,这将是重要的,以寻找SSS光谱和系统参数之间的系统趋势。
2012-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional simulations of the interaction between the nova ejecta, the accretion disk, and the companion star
上下文经典新星是恒星双星系统中由吸积的白矮星主持的热核爆炸。物质在轻度简并的条件下堆积在白矮星的顶部,导致热核失控。在包层运行的一系列核过程(主要是质子捕获反应和β衰变)释放的能量将材料加热到100至400 MK的峰值温度。在这些事件中,大约10-3 - 10-7 Msun,富集CNO,有时,其他中等质量的元素(例如,Ne,Na,Mg,Al)被喷射到星际介质中。目的。到目前为止,在经典新星爆发的建模中所做的大部分努力都集中在爆炸和喷射的早期阶段,忽略了喷射物的相互作用,首先是与围绕白矮星运行的吸积盘的相互作用,最终是与次级恒星的相互作用。方法.为了填补这一空白,对新星喷出物、吸积盘和恒星伴星之间的相互作用进行了一套三维SPH模拟,旨在测试不同参数(即,喷出物的质量和速度、吸积盘的质量和几何形状)对系统的动力学和化学性质的影响。结果我们讨论了导致吸积盘破裂和质量损失的条件。此外,我们讨论了化学污染的可能性与新星喷出物的影响,其潜在的影响下一个新星周期的恒星次级。
2017-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Radio Emission Analysis of Classical Nova V351 Pup (1991)
在此之前,船尾座新星1991(V351 Pup)被测量为文献中声称的最大规模的喷射之一。在20世纪90年代发表了这颗新星的一个时代的多频无线电探测,然而,甚大阵列(VLA)收集的其余数据仍未发表。在本文中,我们分析了V351 Pup在4.9、8.4、14.9和22.5 GHz频率下剩余的未发表数据集。我们将由此产生的光变曲线拟合到膨胀热喷出物的模型中,假设无线电发射主要由自由-自由辐射和喷出物中高水平的聚集占主导地位。V351 Pup在射电(来自VLA)和H $α$ +[N II](来自HST)中的图像都没有显示出非球面结构,这加强了我们的球对称假设。根据膨胀视差方法,我们估计到V351 Pup的距离为$5.0 \pm 1.5$ kpc。我们的光变曲线拟合得出的喷出物质量值为$log_{10}(M_{ej})={-5.2} \pm {0.7}$ M $_{\odot}$,这意味着V351 Pup处于经典新星喷出物质量预期的低端。我们推导出的喷出物质量和理论模型之间的比较给出了一个非常大的(1.25 M $_{\odot}$)白矮星,这是与氧氖白矮星的光谱证据相一致的证据。
2017-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light-curve analysis of the classical nova YZ Ret: revisit with fully self-consistent nova outburst models
The University of Tokyo(东京大学);Keio University(庆应义塾大学)
本研究用完全自洽的新星爆发模型重新分析YZ Ret的多波段光变曲线,成功再现观测数据并解释GeV伽马射线发射的起源,揭示了激波形成机制。
2026-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR