Signatures of a surviving helium-star companion in Type Ia supernovae and constraints on the progenitor companion of SN 2011fe
由一颗白矮星和一颗非简并氦星伴星组成的单简并双星系统被认为是Ia型超新星的潜在祖先。在这个SD祖先模型中,氦星的伴星有望在超新星Ia爆炸中幸存下来。在本工作中,我们将从我们以前的三维流体动力学模拟的喷射物-伴星相互作用计算出的幸存的He星伴星模型映射到一维恒星演化程序MESA中,跟踪它们的长期演化,预测它们在撞击后的观测性质,这将有助于在未来的观测中寻找这些幸存的He星伴星。通过与观测最好的SN Ia,SN 2011 fe的非常晚时期的光变曲线进行比较,我们发现我们幸存的He星同伴在最大光之后约1000 d变得比SN 2011 fe更明亮。这表明氦星不太可能是SN 2011 fe的伴星。
2022-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Long-term evolution of post-explosion Helium-star Companions of Type Iax Supernovae
Iax型超新星(SNe Iax)是公认的无氢超新星的暗子类。然而,它们的起源,祖先系统的性质,是一个悬而未决的问题。最近的研究表明,在一个有氦星施主的双星系统中,一颗质量接近300亿塞卡的白矮星的微弱爆燃爆炸可能是SNe Iax的起源。在这种情况下,氦恒星供体有望在爆炸中幸存下来。我们使用一维恒星演化程序\textsc{MESA}和\textsc{Kepler}来跟踪幸存的氦伴星在撞击后的演化。恒星模型的基础上,我们以前的流体动力学模拟的喷出物捐助者的相互作用,我们探索这些幸存的氦同伴的观测特性。我们发现,幸存的氦同伴的亮度显着增加后的影响:他们可以从$2\mathord,500\,\mathrm{L_{\odot}}$到$16\mathord,000\,\mathrm{L_{\odot}}$的开尔文-亥姆霍兹时间尺度约为$10^{4}\,\mathrm{yr}$。当恒星达到热平衡后,它演化为O型热亚矮星(sdO),并沿着相同质量的正常sdO星的演化轨道继续演化。我们的研究结果将有助于在未来的观测中识别SNe Iax的幸存氦同伴,并对其祖先模型提出新的限制。
2022-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN2025aico: An Interesting Case Of $^{56}$Ni Mixing, Ejecta Asymmetries, and Dust Formation in a Type IIb Supernova
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本研究通过多波段观测揭示IIb型超新星SN2025aico中$^{56}$Ni有限混合、抛射物不对称及新尘埃形成,连接了前身星演化与爆炸物理。
2026-09-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multidimensional Models of Type Ia Supernova Nebular Spectra: Strong Emission Lines from Stripped Companion Gas Rule Out Classic Single Degenerate Systems
Ia型超新星(SN Ia)祖先的经典单简并模型预测超新星喷出物应该富含从伴星剥离的类似太阳的丰度物质。然而,对正常的Ia型超新星的光谱观测并没有导致氢的明确探测。在这封信中,我们研究线形成超新星Ia星云的时间使用非LTE光谱建模。我们提出,第一次,多维辐射转移计算超新星Ia剥离的物质混合在喷出物的核心,喷出物同伴相互作用的流体动力学模拟的基础上。我们发现,与主序列同伴的相互作用模型产生显着的H $α$发射在晚些时候,排除了这种类型的二进制是可行的祖先的超新星Ia。我们还预测显着的He I线发射在光学和近红外波长的富氢或富氦物质,提供了一个额外的观测探测剥离喷出物。我们生产的模型,减少剥离的质量,并找到一个更严格的质量限制$M_{st} \lesssim 1\times 10^{-4} M_\odot$剥离的伴随材料SN 2011铁。
2018-03-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
The disappearance of the helium-giant progenitor of the type Ib supernova iPTF13bvn and constraints on its companion
我们报告和讨论超新星iPTF 13 bvn爆炸后的观测。我们发现SN在+740天的亮度低于爆炸前的亮度,从而证实了祖星已经消失。我们估计,后期的亮度仍然是由超新星主导的,这限制了可能的伴星的大小和质量低于约10 Msun。反过来,这意味着祖先的初始质量被限制在10到12 Msun之间的狭窄范围内。iPTF 13 bvn的前身可能是一颗氦巨星,而不是沃尔夫-拉叶星。此外,我们认为,2016年获得的足够深的观测现在有机会直接观测伴星。
2016-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Imprints of the ejecta-companion interaction in Type Ia supernovae: main sequence, subgiant, and red giant companions
我们研究超新星喷出物的同伴的相互作用,在一个现实的半独立的二进制系统的代表Ia型超新星的祖先二进制在一个单一的简并的情况下的样本。我们模拟的相互作用过程的帮助下,假设圆柱对称的高分辨率的流体动力学代码。我们发现,喷出物孔的半开角为40- 50 $^\circ$,密度降低2-4倍,与前人的研究结果一致。定量差异从过去的结果中剥离的同伴物质的数量和运动学和污染水平的同伴与喷出物材料可以解释不同的模型假设和影响,由于数值扩散。我们分析,并首次提供基于模拟的估计的数量和热特性的冲击加热的材料负责产生提示,软X射线发射除了冲击喷出物的材料,在原始模型中考虑卡森,我们还占剥离,冲击加热的信封材料的恒星同伴,我们预测部分有助于即时发射。储存在包层中的能量与储存在喷出物中的能量相当。可用于瞬时排放的总能量预算比卡森最初预测的小约2-4倍。虽然冲击包层比冲击喷出物具有更高的特征温度,但冲击物质的温度估计与Kasen模型吻合得很好。最热的激波等离子体是在次巨星伴星中产生的。
2016-12-14 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.comp-ph
Ejecta Wakes from Companion Interaction in Type Ia Supernova Remnants
本研究使用Athena++和Sprout代码模拟双简并Ia型超新星中伴星与抛射物的相互作用及其演化,发现该作用在遗迹中形成不对称核心、环形结构及可观测的X射线不对称性,持续数千年。
2024-12-24 astro-ph.HE
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
The ultracool helium-atmosphere white dwarf companion of PSR J0740+6620?
本文报道了利用加那利大望远镜在$r'$和$i'$波段探测到二进制毫秒脉冲星J0740 + 6620的可能伴星。探测到的星状源的位置与脉冲星坐标一致,在1 $σ$不确定度$\approx$ 0.2角秒内。其量值为$r'=26.51\pm0.17$和$i'=25.49\pm0.15$。与白矮星冷却轨迹的比较表明,它可能是一个超冷的氦-大气白矮星,温度$\lesssim$ 3500 K,冷却年龄$\gtrsim$ 5 Gyr。年龄是一致的脉冲星的特征年龄校正运动学的影响。这是已知的毫秒双星的白矮星伴星中最红的源。在其他波段探测辐射源有助于澄清辐射源的特性和性质。
2019-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interaction of hemispherical blast waves with inhomogeneous spheres: Probing the collision of a supernova ejecta with a nearby companion star in the laboratory
过去的高能量密度实验室实验提供了对超新星、超新星遗迹和星际云破坏的物理学的见解。在典型的实验环境中,激光驱动的平面冲击波与成分均匀的球形或圆柱形靶相互作用。在这项工作中,我们提出了一个新的实验室平台,占曲率的冲击波和密度分层的目标。这两个特征都反映了在近距离双星系统中超新星爆炸后不久预期存在的条件。我们提供了一个拟议的实验设计(激光驱动器,目标配置,诊断系统)的细节,优化捕捉最近的喷射物同伴相互作用模型的关键属性。我们的实验模型和他们的天体物理学同行之间的良好的定性协议,突出了强大的潜力,所提出的设计,以探测的喷出物同伴相互作用的细节,广泛的对象类通过高能量密度实验室实验。
2018-12-15 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Possible Signatures of Ejecta-Companion Interaction in iPTF 13bvn
我们研究了超新星喷出物撞击iPTF 13 bvn中伴星的可能影响,重点是当它变得可见时的可观测特征。iPTF 13 bvn是一颗Ib型超新星,可能成为第一个通过近期观测确定其前身为双星的案例。根据Bersten等人(2014)的计算,其前身星的质量应该是$\approx3.5M_\odot$,以重现超新星的光变曲线,而这样的致密恒星只能通过双星演化产生。这也是我们认为它的前身是双星的原因之一,但这需要通过观察超新星爆炸后剩下的伴星来证实。他们的演化计算表明,伴星在超新星爆发的那一刻将是一颗过亮的OB星。结合流体动力学和演化模拟,我们发现次级恒星将被超新星喷出物加热,并膨胀到具有更大的光度和更低的表面有效温度。这颗恒星看起来更像是一颗红超巨星,在未来的观测中,在超新星喷出物中寻找伴星时应该考虑到这一点。
2015-05-30 astro-ph.HE
Comprehensive study of ejecta-companion interaction for core-collapse supernovae in massive binaries
我们对大质量双星系统中超新星喷出物与伴星的相互作用进行了全面的研究。我们的目标是从物理上理解相互作用的运动学并预测观测特征。为了做到这一点,我们在一个巨大的参数空间的二进制配置,不同的质量的祖先和同伴,结构的同伴,爆炸能量和轨道分离进行模拟。我们的结果与Wheeler等人(1975)的经典模型不太一致,有时会偏离一个数量级。我们构建了一个替代的简单模型,合理地解释了模拟结果,可以用来估计任意爆炸轮廓和伴星结构的冲击速度。然后我们研究了超新星爆发后的长期演化,在那里伴星可以被注入恒星的能量膨胀。我们发现,伴星在超新星爆发后可以变得超过一个数量级,但在$\sim10$年后迅速消失,并在大约一个恒星的热时标内恢复到原来的光度。最后,我们还讨论了可能的表面污染的重元素从较慢的喷出物。
2018-07-27 astro-ph.HE
Traces of Helium Detected in Type Ic Supernova 2014L
Michigan State University(密歇根州立大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Agile Robots AG(敏捷机器人股份公司)
研究通过光谱建模和贝叶斯推断,发现Ia型超新星2014L中存在氦,推翻了无氦的分类标准,揭示了外层物质密度分布特征。
2026-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the rotation properties of a post-explosion helium-star companion in Type Iax supernovae
最近的研究表明,Iax型超新星(SNe Iax)很可能是由一颗质量为100亿克拉塞卡的白矮星与一颗氦(He)星伴星的双星系统中的一次微弱爆燃爆炸产生的。假设大多数SNe Iax是从这种情况下产生的,在这项工作中,我们扩展了我们以前的工作的三维流体动力学模拟的喷出物同伴相互作用,通过考虑的祖先系统的轨道和自旋速度。然后,我们使用一维恒星演化代码\textsc{MESA}跟踪一个幸存的He星同伴的撞击后演化。我们的目的是调查后爆炸旋转性质的氦星伴星在SNe Iax。我们发现,由于相互作用过程中的质量剥离和激波加热引起的角动量损失和膨胀,氦星伴星在碰撞后自旋下降。这就导致了这样一种情况,即幸存的伴星在撞击后几年膨胀到最大半径时,其表面旋转速度可以下降到爆炸前的三分之一。随后,恒星收缩,一旦储存的能量被释放,它就会再次旋转。SNe Iax幸存的He星同伴的这种自旋开关特征可能有助于在未来的观测中识别此类物体。
2022-06-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Non-LTE analysis for Helium and Strontium lines in the kilonova AT2017gfo
Kilonova光谱记录了中子星合并中合成元素的有价值的信息。在与GW 170817相关的千诺瓦(kilonova)AT 2017 gfo中,以8000埃为中心的光谱特征被解释为由单离子化锶产生的P-天鹅座轮廓。最近,Perego等人(2022)提出氦10833线可以作为该特征的另一种解释。在这里,我们研究了非局部热力学平衡下的谱线特征。我们发现,通过阻止放射性衰变产物使喷出物电离,可以显著增强谱线形成区附近的电离态。我们计算的kilonova谱的假设下,球对称和均匀的元素分数的线形成的区域。我们发现,当喷出物中的氦质量分数为0.2%时,在观测到的$1.43$ -$4.40$天的光谱中,可以再现天鹅座的特征。质量分数为$1\%$的锶也能够在$\sim 1.5\,$天产生吸收特征,但由于放射性衰变产物的电离,其随时间变弱。He线签名的强度敏感地取决于前两个时期的UV强度。通过$r$工艺元件对UV线覆盖的进一步建模以及光$r$工艺元件的光学性质对于区分氦和锶特征将是至关重要的。He的质量分数是一个很好的指标,喷出物熵,使我们能够探测质量喷射机制。
2023-02-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass Loss and Subsequent Thermal Evolution of Surviving Helium White Dwarfs Shocked by Thermonuclear Supernovae
本文通过三维流体动力学模拟和MESA演化模型,研究Ia型超新星冲击下幸存氦白矮星伴星的质量损失与后续热演化,建立了质量损失比例与压力比的关系,并用于解释观测到的超高速白矮星及约束超新星遗迹。
2025-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulating jets from a neutron star companion hours after a core collapse supernova
我们进行了三维流体动力学模拟,探讨喷流的中子星(NS)伴星的Ic或Ib型核心坍缩超新星(CCSN)发射后几个小时的爆发与CCSN的喷出物的相互作用。我们假设,一个NS伴星在5 Ro从爆炸的恒星通过一个吸积盘从较慢的内部喷出物吸积质量,和磁盘发射两个相反的喷流。虽然喷流的能量只占喷出物总能量的百分之一,但它与喷出物内部速度较慢的部分的能量相当。我们发现,射流膨胀一个低密度的热气泡的喷出物的一侧,这个气泡膨胀,影响喷出物气体的膨胀速度为v=3500公里/秒。激波后喷流的物质产生了大的涡量流和小的旋涡。喷出物和喷流的激波后气体之间的边界是不稳定的。不稳定性和涡流使喷射气体与喷出物混合。我们期望这样一个热气泡有助于CCSNe的光变曲线,CCSNe是二元NS系统的祖先,特别是对气泡一侧的观察者。
2020-08-05 astro-ph.HE
Minutes-delayed jets from a neutron star companion in core collapse supernovae
我研究的情况下,一个中子星(NS;或黑洞)的同伴Ib型或Ic型(剥离信封)核心坍缩超新星(CCSN)吸积质量从爆炸喷出物和发射喷气机爆炸后几分钟到几个小时。NS的爆炸前轨道半径为a=1- 5 Ro。发现当喷出物速度降到<1000- 1500 km/s时,被NS吸积的喷出物气体具有足够的比角动量,在NS周围形成一个吸积盘。NS通过一个吸积盘在10分钟到几个小时的时间内吸积了3e-5到3e-4的喷出物质量。如果喷流携带了大约10%的吸积能量,那么它们的总能量大约是喷出物的动能的0.003-0.03。从NS(或黑洞)伴星到CCSN的这些喷流的影响是将内部喷出物塑造成具有双极形态,为CCSN的光变曲线提供能量,并且在某些情况下,内部喷出物可能富含r-过程元素。
2020-09-12 astro-ph.HE
Three-Dimensional Simulation of Double-Detonations in the Double-Degenerate Model for Type Ia Supernovae and Interaction of Ejecta with a Surviving White Dwarf Companion
本文研究了Ia型超新星(SNe~Ia)双爆轰模型中的流体动力学和核合成,以及在双简并情况下喷出物与幸存白矮星(WD)伴星的相互作用。我们建立了一个含$1.0M_\odot$和$0.6M_\odot$碳氧(CO)WD的双星系统,其中主WD由CO核和氦(He)壳组成,分别含$0.95$和$0.05M_\odot$。我们遵循的双星系统的演化,从启动的He爆轰,点火和传播的CO爆轰,和相互作用的SN喷出物与同伴WD。伴随的WD(或幸存的WD)获得$\sim 1700$ ~km~s $^{-1}$的甩出速度,并捕获$\sim 0.03M_\odot$的$^{56}$ Ni和$3 \times 10^{-4}M_\odot$的He。这样的He可以在幸存的WD表面上检测到。SN喷出物包含一个“伴源流”和从伴WD($\sim 3 \cdot 10^{-3}M_\odot$)剥离的未燃烧物质,尽管流的组成取决于伴WD的He壳质量。喷出物也有一个速度漂移$\sim 1000$ ~km~s $^{-1}$由于爆炸的初级WD的二进制运动。这些特征在未燃烧物质(如SN~ 2010 lp和iPTF 14 atg)的氧发射线的星云相光谱中以及来自速度漂移的蓝移或红移的铁族发射线(如亚发光SNe~Ia的一部分)的星云相光谱中将是突出的。我们期望与D $^6$模型对应的SN~Ia能为SN~Ia的观测留下这些指纹。
2018-10-19 astro-ph.HE
White dwarf deflagrations for Type Iax supernovae: Polarisation signatures from the explosion and companion interaction
越来越多的证据表明Iax型超新星可能是双星系统中质量为1000亿克拉塞卡的白矮星的热核爆燃的结果。我们进行蒙特卡罗辐射转移模拟和预测光谱偏振功能起源于超新星爆炸和随后的喷出物与伴星的相互作用。具体来说,我们计算视角相关的流量和偏振光谱的3D模型模拟爆燃的一个brasekhar质量的白矮星,并为第二个模型,模拟喷出物与主序星的相互作用。我们发现,内在的信号是弱极化,只有温和的视角依赖,由于整体的球形对称性的爆炸和去极化贡献的铁族元素占主导地位的喷出物组成。与伴星的相互作用在喷出物中形成了一个空洞,并产生了一个可检测的,但适度的信号,只有在相对蓝色的波长($\lesssim$ 5000 $\unicode{x212B}$)才有意义。特别是,越来越微弱和红色的光谱预测观察者的取向进一步从腔,而一个温和的偏振信号$P\sim0.2$ %被发现在蓝色波长的取向30 $^\circ$和45 $^\circ$远离腔。我们发现一个合理的协议之间的相互作用模型,从这些方向和光谱偏振数据SN 2005HK和解释的最大光偏振信号在蓝色波长看到这个事件作为一个可能的签名的喷出物同伴的相互作用。我们鼓励进一步的极化观测SNe Iax测试我们的结果是否可以扩展和推广到整个SN Iax类。
2020-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shadows of our Former Companions: How the Single-Degenerate Binary Type Ia Supernova Scenario Affects Remnants
在这里,我们提出了三维高分辨率模拟的Ia型超新星的存在下,一个非简并的同伴。我们发现附近伴星的存在会在超新星喷出物中留下一个长寿命的空洞。特别是,我们的目标是研究这个洞的长期演变的超新星喷出物与周围的星际介质相互作用。利用对x射线发射的估计,我们发现伴星产生的黑洞在喷出物与星际介质相互作用后仍然存在了许多世纪。我们还表明,孔是可辨别的在很宽的视角和同伴群众。
2016-09-20 astro-ph.HE
Physics-driven Explosions of Stripped High-Mass Stars: Synthetic Light Curves and Spectra of Stripped-Envelope Supernovae with Broad Lightcurves
本研究通过辐射转移模拟分析了剥离包层超新星,发现高抛射物质量模型的光变曲线与观测一致但峰值光度不符,且常用解析公式高估抛射物质量,而Haynie方法将误差降至20%,同时氦谱线强度受多种因素复杂影响。
2024-12-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Deep Adaptive Optics Imaging Rules Out a Helium Star Companion to PSR J1928+1815
California Institute of Technology(加州理工学院);Nanjing University(南京大学);Aalborg University(奥尔堡大学)
该研究利用深度近红外成像排除了PSR J1928+1815的伴星是氦星的可能性,同时探讨了伴星可能的起源。
2026-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wakes from Companion Interactions in Type Ia Supernovae Nebular Emission Line Profiles
本研究模拟双简并双爆燃Ia型超新星中抛射物与伴星相互作用产生的尾流,计算[Co III]和[Ar III]禁戒线形,预测观测角度依赖,并提供工具以支持JWST观测。
2025-07-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The runaway velocity of the white dwarf companion in the double detonation scenario of supernovae
本研究考虑双爆轰情景中超新星抛射物有限速度,发现幸存白矮星逃逸速度比爆炸前轨道速度低8-11%,需更大初始质量,此类双星罕见,还支持该情景主要产生特殊Ia型超新星。
2024-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation of Millisecond Pulsars with Low-Mass Helium White Dwarf Companions in Very Compact Binaries
毫秒双星(BMSP)被认为是从低质量X射线双星(LMXB)演化而来的。如果LMXB中的质量转移是由施主星的核演化驱动的,则最终的轨道周期与施主星的简并He核白矮星(WD)的质量有很好的相关性。在这里,我们表明,这种关系可以扩展到非常小的WD质量($\sim 0.14-0.17\,M_\odot$)和窄的轨道周期(约几个小时),主要取决于施主星的金属丰度。该关系也存在不连续性,这是由于当氢燃烧壳层穿过氢不连续性时施主的暂时收缩。BMSP与低质量的他WD同伴在非常紧凑的二进制可以占如果祖二进制经历了很晚的情况下A质量转移。PSR J1738+0333的WD伴星可能是由一颗Pop~II星演化而来。对于PSR J 0348 +0432,为了解释其在罗氏瓣解耦阶段的极端紧凑轨道,需要更低的金属丰度($Z=0.0001$)。
2014-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the fate of the secondary white dwarf in double-degenerate double-detonation Type Ia supernovae
Ia型超新星的起源系统和爆炸机制仍然是未知的。目前最受青睐的祖先包括双简并系统,由两个碳氧白矮星和薄氦壳组成。在双爆方案中,剧烈的吸积导致氦在质量更大的主白矮星上爆炸,在其核心变成碳爆炸并将其爆炸。我们研究了次级白矮星的命运,重点是如果次级白矮星也爆炸而不是幸存下来,爆炸的喷出物和可观测量的变化。我们模拟了一个$1.05\,\mathrm{M_\odot}$和一个$0.7\,\mathrm{M_\odot}$碳氧白矮星的双星系统,每个都有$0.03\,\mathrm{M_\odot}$氦壳。我们遵循系统自洽地从螺旋到点火,通过爆炸,到合成观测。我们证实,主要的白矮星爆炸自洽。然而,第二颗白矮星周围的氦爆炸并没有引发碳爆炸。我们重新开始模拟点燃二级白矮星中的碳爆炸,并比较两次爆炸的喷出物和可观测量。我们发现在$v~>~15\,000$ \,km\,s $^{-1}$处的外层喷出物是不可分辨的。直到爆炸后的$\sim~40\,\mathrm{d}$,光变曲线和光谱都非常相似,喷出物比猛烈合并模型更接近球形。内部喷出物的差异显着减缓的下降速率的测辐射热的光变曲线后,最大的模型与二次爆炸的$\sim20$百分之。我们预计未来的合成三维星云光谱,以确认或排除任何一种模型。
2022-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Production of very light elements and strontium in the early ejecta of neutron star mergers
通过详细的核合成计算和数值相对论合并模拟的结果相结合,我们研究了双中子星合并的动力学和螺旋波风喷出物中非常轻元素($Z < 20$)的产生。我们所有的模型都针对GW170817,并包括中微子辐射。我们探讨了不同的有限温度,成分依赖的核状态方程和二元质量比,发现氢和氦是最丰富的轻元素。对于这两种元素,自由中子的衰变是驱动核反应的过程。特别是,氢的$\sim 0.5-2 \times 10^{-6} M_{\odot}$产生于动力学喷出物的快速膨胀尾部,而氦的$\sim 1.5-11 \times 10^{-6} M_{\odot}$则在动力学喷出物的主体中合成,通常与重r过程元素有关。通过计算合成光谱,我们发现,在kilonova光谱检测氢和氦的功能的可能性是非常不可能的基准质量和光度,即使包括非局部热力学平衡效应。后者可能是至关重要的,以观察他线合并后几天的微弱kilonovae或发光kilonovae喷射大量的氦。最后,我们计算的锶合成的动力和螺旋波风喷出物的量,并发现它是一致的(或甚至大于,在一个长寿的残余物的情况下)所需的解释早期的光谱特征的GW 170817千诺瓦。
2021-11-08 astro-ph.HE
Helium in Double-Detonation Models of Type Ia Supernovae
双爆轰爆炸模型一直被认为是解释天体物理瞬变与广泛的光度范围的候选人。在这个模型中,一颗碳氧白矮星在表面氦层爆炸后爆炸。这种爆炸机制的一个潜在特征是在外部喷出物中存在未燃烧的氦,这些氦是从表面氦层遗留下来的。在本文中,我们提出了简单的近似估计的光学深度的重要的He I线在喷出物的双爆轰模型。我们使用这些近似计算合成光谱,包括他我线,从流体动力学爆炸模拟获得的双爆轰模型。具体来说,我们专注于光球相位预测的近红外10830 ~和2 $μ$ m线的He I。我们首先考虑一个光度大致对应于正常超新星Ia的双爆轰模型。这个模型有一个爆炸后未燃烧的He质量为0.03 $M_{\odot}$,我们的计算表明,2 $μ$ m的功能预计将非常弱,但10830 ~功能可能有适度的不透明度在外部喷出物。因此,我们认为,一个中等到弱的He I 10830 π ~功能可能会形成在双爆轰爆炸时代周围的最大光。然而,模型预测的未燃氦的高速($\sim 19,000$ ~km~s $^{-1}$)意味着He I 10830 Å~特征可能与以较低速度形成的C I 10690 Å~线混淆或混合。我们还提出了一个较低质量(低光度)的双爆轰模型,它有一个爆炸后的He质量为0.077 $M_{\odot}$的He I 10830 ~和2 $μ$ m线的计算。在这种情况下,我们考虑的He I特征都很强,可以提供双爆轰机制的明确…
2016-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining the early excess emission of the Type Ia supernova 2018oh by the interaction of the ejecta with disk-originated matter (DOM)
我们解释了Ia型超新星2018 oh的早期过量发射的超新星喷出物与盘源物质(DOM)的相互作用。这种DOM可以在Ia型超新星的双简并情况下的两颗白矮星合并过程中形成。我们发现,一个喷出物DOM相互作用可以更好地拟合SN 2018 oh的早期光变曲线比喷出物的同伴相互作用在单一的简并方案。通过组成的DOM从两个组件,在合并过程中喷出两个不同的速度,我们表明,喷出物DOM相互作用可以占光变曲线的线性上升,而喷出物同伴相互作用预测太陡的上升。此外,喷出物-DOM相互作用并不能预测星云光谱中氢和氦谱线的存在,因此不会受到喷出物-伴星模型的这个主要缺点的影响。我们认为喷出物-DOM相互作用是SN 2018 oh早期过量排放的最可能解释。通过这一点,我们表明,双简并的情况下,可以解释早期的过量发射在超新星Ia。
2019-01-29 astro-ph.HE
Non-LTE Ionization Modeling for Helium and Strontium in Neutron Star Merger Ejecta
Astronomical Institute, Tohoku University(东北大学天文研究所);Division for the Establishment of Frontier Sciences, Organization for Advanced Studies, Tohoku University(东北大学先进研究组织前沿科学部);Center of Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University(京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息研究中心);Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(东北大学跨学科科学前沿研究所);Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)(马克斯·普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所));Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科宇宙早期现象研究中心)
研究通过非局部热力学平衡离子化模型分析中子星并合喷射物中的氦和锶,确定其对1μm吸收特征的贡献,揭示r过程核合成的条件。
2026-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of Circumstellar Helium in Type Iax Progenitor Systems
利用光谱合成程序SYNAPPS对44颗Iax型超新星(SNeIax)进行了直接光谱模拟.我们确认在早期的两个SNe Iax:SNe 2004cs和2007J的光谱中的氦发射的检测。这些He I特征更适合由纯发射高斯比由P-Cygni配置文件,表明氦发射起源于拱星环境,而不是SN喷出物。通过对其余42个超新星Iax的模拟,我们发现在其他超新星Iax谱中没有明显的氦特征。然而,我们的样本的$\approx 76\%$缺乏足够深的光度极限来检测在SNe 2004 cs和2007 J中看到的光度的氦发射。使用约束光度限制的对象,我们计算出33%的SNe Iax在其光谱中有可检测的氦。我们检查11 SNe Iax与后期的光谱,并没有发现氢或氦的排放扫起的材料。对于后期的光谱,我们计算的剥离氢和氦的典型上限分别为$2 \times 10^{-3}$ M $_{\odot}$和$10^{-2}$ M $_{\odot}$。虽然SNe Iax中氦的探测支持白矮星-He星双星祖先系统(即,单简并[SD]通道),未检测到的可能是爆炸和喷出物材料的变化。在我们的大多数样品中缺乏氦证明了SN Iax祖系统的复杂性和进一步建模的必要性。有强有力的独立证据表明,SNe Iax产生的SD通道,我们警告的共同解释,缺乏氦或氢的排放在晚些时候在SN Ia光谱排除了SD祖先的情况下,这一类。
2019-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Predicted spatial and velocity distributions of ejected companion stars of helium accretion-induced thermonuclear supernovae
热核超新星(SNe),其中一个子集是非常重要的SNe类型,Ia,仍然是现代天体物理学中了解较少的现象之一。近年来,单一的简并氦(He)供体通道,其中一个白矮星(WD)吸积富氦物质从一个氢耗尽的伴星,已成为这些事件的一个有前途的候选祖先场景。在这种情况下,一个悬而未决的问题是伴星的命运,这将是明显的失控热亚矮星(He sdO/B)在SN事件的后果。以前的研究表明,弹射伴星的运动学特性提供了一个机会,更仔细地检查SN祖系统的属性。然而,由于观测到的物体数量与理论预测不符,这种机制的可行性受到质疑。在这项研究中,我们首先合成了一个人口的伴星弹出上述机制,考虑到预测的喷射速度,推断人口密度在银河系(Gal.)质量分布和随后的运动学在Gal。潜力然后,我们讨论这个人口的天体测量性质。我们提出了$10^{6}$个人弹射轨迹,数值计算与一个新开发的,轻量级的仿真框架。预计在Gal方向上会出现近距离物体密度分布的峰值。中心如果实现了整个考虑的质量范围,径向速度分布应在500 \kms处显示峰值。如果仅考虑接近的US 1,708类似物,则在($\sim750-850$)\kms处应存在峰。我们发现,令人费解的缺乏确认幸存的伴星的热核SNe,虽然可能是一个观测相关的选择效应,可能表明选择对高质量的捐助者在SD的他捐助者通道。(-abridged-)
2021-01-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2020udy: a SN Iax with strict limits on interaction consistent with a helium-star companion
本文通过早期多波段观测研究邻近 Iax 型超新星 SN 2020udy,利用其早期光变曲线排除主序伴星并限定氦星伴星角度范围,支持近钱德拉塞卡质量碳氧白矮星的不完全爆燃模型。
2023-04-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pre-explosion helium shell flash in type Ia supernovae
我研究的可能性,在框架内的核心简并(CD)的情况下的Ia型超新星(SNe Ia)的合并过程中的渐近巨星分支(AGB)的核心和白矮星(WD)保持一个信封质量~ 0.03 Mo,导致后来的氦壳闪光。我估计爆炸前氦壳闪光事件的数量不到所有CD情景SNe Ia的百分之几。当恒星在HR图上以AGB后星(后期热脉冲; LTP)或WD冷却轨道(非常LTP)的形式向左移动时,氦壳闪光会导致恒星膨胀并成为重生的AGB星。合并残留物在AGB上爆炸形成了{氢污染}的奇特的Ia型超新星,而在膨胀的再次膨胀的恒星内部爆炸导致Ia型超新星光变曲线中的早期通量过剩。在所有Ia超新星中,可能显示出早期通量过剩的系统比例小于(几个)x10^{-4},远低于观测到的比例。在CD方案的框架中,超新星Ia的早期通量过剩是由于超新星喷出物与行星状星云后退气体的碰撞,或者是由于56 Ni与超新星喷出物的外部区域的混合。正在进行的天空调查可能会发现大约每年一次LTP/VLTP影响SN光变曲线的情况。
2022-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of type ia supernova ejecta on binary companions in the single-degenerate scenario
Ia型超新星被认为是由近距离双星系统中碳氧白矮星的热核爆炸引起的。在单简并情形(SDS)中,伴星是非简并的,并且会受到爆炸的显著影响。我们探索这种相互作用的多维自适应网格细化模拟使用FLASH代码。我们考虑了几种不同的伴星类型,包括主序星(MS),红巨星(RG)和氦星(He)。此外,我们还考虑了轨道运动、非简并恒星的旋转和罗什瓣溢出的破环效应。对Ia型超新星的亚网格模型也作了详细的研究。我们发现未束缚恒星质量和反冲速度对初始双星分离的依赖关系可以用幂律关系拟合。利用FLASH中的示踪粒子,发现导致物质解离的过程主要是烧蚀过程,而这一过程在以往的分析研究中往往被忽略。超新星喷出物通过伴星时造成的Ni/Fe污染水平,MS星为$\sim 10^{-5} M_{\odot}$,He星为$\sim 10^{-4} M_{\odot}$,RG星为$\sim 10^{-8} M_{\odot}$。旋转的MS伴星在撞击过程中失去了大约一半的初始角动量,导致旋转速度下降到原来的四分之一,这表明第谷G星是SDS中有希望的祖先候选者。
2012-03-29 astro-ph.HE
gamma Cas stars: Normal Be stars with disks impacted by the wind of a helium-star companion?
$γ$ Cas星是经典Be星中占$\sim$ 1%的少数,具有硬的但只有中等强度的连续热X射线通量,并且大多数是非常早的B光谱类型。X射线通量被认为是来自于通过磁盘-恒星相互作用加速的物质,通过螺旋桨效应被快速旋转的中子星(NS)伴星加速,或者被吸积到白矮星(WD)伴星上。鉴于已确认的$γ$ Cas恒星的数量不断增加,而且这些建议与观测结果之间仅有的不完全匹配,因此应寻求替代模型。三颗观测最好的$γ$ Cas恒星中的两颗,$γ$ Cas本身和$π$ Aqr,有一颗低质量的伴星,光通量很低; BZ Cru的干涉测量结果是不确定的。二元演化模型的能力,以产生这样的系统进行检查。质量转移后双星的OB+ He星阶段,这是观测上无法解释的,可以潜在地再现许多观测到的$γ$ Cas星的性质。氦星的快风与盘和/或Be星的风的相互作用可能会产生硬X射线。虽然没有模拟这个过程,它表明,能量预算是有利的,风速可能会导致硬X射线观察到的$γ$ Cas星。此外,他们观察到的数量似乎是一致的进化模型。在Be+ He星双星模型中,$γ$ Cas星中的Be星是传统的经典Be星。它们被O-星+Wolf-Rayet系统包围,在更高的质量下,没有稳定的Be递减盘存在,而在更低的质量下,Be+sdO系统的sdO风可能太弱,导致$γ$ Cas现象。按照氦星质量的递减顺序,其后代可能是Be+黑洞、Be+NS或Be+WD双星…
2019-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detecting the signatures of helium in type Iax supernovae
最近的研究认为,Iax型超新星的祖先系统必须由一颗从氦伴星吸积而来的碳氧白矮星组成。基于现有的爆炸模型调用纯爆燃的碳氧白矮星,我们调查的可能性,产生光谱特征,由于氦在Iax型超新星。从这种情况下,我们选择的爆炸模型产生的喷出物和$^{56}$镍的质量大致一致的Iax型超新星(0.014 - 0.478~ $M_{\odot}$和$\sim0.003$ - 0.183~ $M_{\odot}$,分别)。为此,我们提出了一系列不同的光度($-18.4 \lesssim M_{\rm{V}} \lesssim -14.5$ ~MAG)的模型,氦丰度占高达$\sim$ 36\%的喷出物质量,并涵盖了一系列的时代开始前几天B $-$带最大值后约两周。我们发现,检测\ion{He}{i}功能的最佳机会是在近红外波长,并在后最大光谱的这一类较暗的成员。我们发现SN~ 2007 J的光谱可能与大氦含量(几个10 $^{-2}~M_{\odot}$)一致,但认为目前的吸积模型和从伴星剥离的材料难以产生兼容的场景。我们还调查了氦在所有物体的近红外光谱的存在。我们发现SNe~ 2005 hk、2012 Z和2015 H要么不含氦,要么氦丰度被限制在低得多的值($\lesssim$ 10 $^{-3}~M_{\odot}$)。我们的研究结果表明,Iax型超新星之间的氦含量的差异,也许指向不同的祖先通道。S…
2018-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ups!... I did it again: unveiling the hidden companion in Upsilon Sagittarii, a unique binary system at a second mass transfer stage
上升人马座是一颗缺氢的双星,被认为是在其第二阶段的质量转移,在主恒星在核心氦耗尽后膨胀成为氦超巨星。在紫外线下对这颗微弱伴星的初步鉴定导致了对这两个组成部分的质量估计,这使得人马座上升星座中的氦星成为Ib/c型超新星的原型直接祖先。然而,没有一致的模型复杂的光谱已经实现,铸造怀疑这一解释。在本研究中,我们首次提供了一个复合光谱模型,适合紫外线数据,并清楚地确定了同伴作为一个快速旋转缓慢移动~ 7 Msun B型恒星,不像以前建议。这颗被剥离的氦超巨星的亮度低于先前的估计,估计质量小于1 Msun,被排除为核心坍缩超新星的祖先。我们提供了一个详细的双星演化方案,解释了两个组成部分的温度和光度,以及非常低的重力(log g ~ 1.0 [cm/s^2])和极端的氢缺乏(大气质量分数XH ~ 0.001)。最适合的模型是一个初始轨道周期为几天的约5 Msun中等质量的主恒星,以及一个尽管旋转速度很高但似乎获得了大量质量的次级恒星。我们的结论是,射手座上升是一个关键系统测试的双演化过程,特别是信封剥离和质量吸积。
2022-11-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Population of Neutron Star Ultraluminous X-ray Sources with A Helium Star Companion
最近有人提出,超铝X射线源(ULX)的一个重要部分实际上主机的中子星(NS)吸积。本文结合双星布居合成和详细的恒星演化计算,对类银河系中的NS ULX布居进行了系统的研究。除了正常的恒星,ULX的供体可能是一颗氦星(它的祖先恒星的氢包层在以前的普通包层演化中被剥离),如果NS通过罗氏瓣溢出以超爱丁顿速率吸积。我们发现,NS $-$氦星双星可以显着贡献ULX人口,在一个银河系类星系的总数约为几个。我们的计算表明,这样的ULX通常是封闭的系统,轨道周期分布的峰值在$ \sim 0.1 $天(与尾部$ \sim100 $天),和氦星有相对较低的质量分布的最大概率在$ \sim 1M_{\odot} $。
2019-10-15 astro-ph.HE
Binary Systems of core collapse supernova polluting a giant companion
我们研究的双星系统中,更大质量的恒星,主要的,爆炸作为一个核心坍缩超新星(CCSN)的二级恒星已经是一个巨大的拦截了很大一部分的喷出物。喷出物可能会用新合成的元素(如钙)污染第二颗恒星。我们使用恒星天体物理学实验模块(MESA)来计算这种SN污染巨星(SNPG)双星的演化。我们估计,在任何给定的时间内,平均有数十个SNPG存在于银河系中,$\approx 10$ SNPG对象存在于麦哲伦星云中。我们推测最近在小麦哲伦星云中发现的演化恒星HV 2112的高钙丰度可能是SNPG具有质量为$\approx 9 M_\odot$的超级AGB恒星次级的结果。这种罕见的SNPG场景是HV 2112是索恩-伊特科夫天体(TZO)的另一种解释。
2015-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Predictions for the hydrogen-free ejecta of pulsational pair-instability supernovae
目前的时域天文学工作将揭示各种罕见的瞬变现象。我们在这里集中在脉动对不稳定性的演变,这可能会导致可观察到的电磁波和引力波的签名。我们模拟网格的裸氦星的特点所产生的黑洞(BH)的质量和喷出物的成分,速度和热状态。恒星对热核爆炸没有“弹性”反应:对不稳定性驱动的点火和质量喷射之间没有一一对应的关系,这导致了可观测脉冲的模糊性。与以前的研究一致,我们发现对于碳氧核质量为28 Msun < M_CO<30.5Msun的爆炸不足以影响表面。随着质量的增加,它们首先引起大的径向膨胀(30.5Msun<M_CO<31.4Msun),最后也引起质量喷射事件(M_CO>31.4Msun)。对不稳定性超新星中完全破裂的最低质量是M_CO= 57 Msun。M_CO> 121 Msun的模型达到光致蜕变区,产生M_BH> 125 Msun的BH。如果脉动模型通过(弱)爆炸产生BH,则先前喷射的材料可能会被冲击波击中。我们的特点是H-免费的拱星材料的脉动对氦核的不稳定性假设简单地说,喷出物保持恒定的速度后,喷射。我们的模型产生了质量为10^{-3}Msun<M_CSM<40 Msun的富氦喷出物。这些喷出物通常以几千个\kms发射,在核心坍塌之前达到~10^{12}-10 ^15} cm的距离。质量喷射事件和最终坍缩之间的延迟跨越了一个很宽的质量依赖范围(从亚小时到10^4年),并且喷射出的壳层也可以相互…
2020-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
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 Helium-Enriched Main-Sequence Donor Scenario Hide Enough Hydrogen to Explain Type Ia Supernovae?
流体动力学模拟预测,在Ia型超新星(SNe Ia)的单简并情况下,超新星爆发会从富氢伴星中带走大量的氢(>0.1太阳质量)。然而,在Ia型超新星的晚期光谱中没有发现富氢物质,这表明从其前身系统剥离的氢质量小于0.001-0.058太阳质量。在这封信中,我们包括热盐混合到自洽的二进制演化计算的氦丰富的主序列(HEMS)的施主通道的超新星Ia的第一次。我们发现,在这个通道中,预计扫起的氢质量约为0.10-0.17太阳质量,这是高于观测极限,虽然伴星是强烈的氦丰富时,SN爆炸。这对HEMS供体渠道提出了严峻的挑战。
2017-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
EP250108a/SN2025kg: A Magnetar-powered Gamma-Ray Burst Supernova Originating from a Close Helium-star Binary via Isolated Binary Evolution
EP250108a/SN2025kg的前身可能是一个低质量氦星,通过近距双星演化中伴星的潮汐作用获得角动量,由磁星驱动产生伽马射线暴。
2025-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shocking and Mass Loss of Compact Donor Stars in Type Ia Supernovae
本文通过Athena++三维流体动力学模拟和MESA恒星演化程序,研究Ia型超新星爆炸对氦星或氦白矮星供体星的激波剥离作用及爆炸后演化,发现约0.01–0.02 M⊙物质被剥离,供体星保持高光度约10^5–10^6年,并与超高速星D6-2的观测性质吻合。
2024-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-Dimensional Simulations of Type Ia Supernova Remnants I: Effects of a Main-Sequence Companion Star
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research(超新星国际研究中心(ICESUN),云南省超新星研究重点实验室);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心(iTHEMS));Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, CAS(中国科学院天体结构与演化重点实验室)
通过三维模拟研究主序伴星对Ia型超新星遗迹形态的影响,发现仅靠伴星相互作用难以解释观测到的高度不对称膨胀速率。
2026-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar properties of Type Ia supernovae from the helium star donor channel
我们研究了具有非简并氦恒星供体的Ia型超新星祖先系统的预测拱星性质。有人认为,由碳+氧白矮星和氦星组成的系统可能导致Ia型超新星爆炸。氦星施主通道的双星演化计算预测,在Ia型超新星爆炸时,这样的祖先系统要么处于稳定的氦壳燃烧阶段,要么处于弱的氦壳闪光阶段。通过从我们以前的研究中采取的二进制演化模型,我们表明,大部分的祖先系统与氦星供体有足够低的密度来解释目前未检测到的射电发射Ia型超新星。在Ia型超新星爆发时,大多数处于弱氦壳闪光阶段的祖星系统,可能主导了瞬时(短延迟时间)的Ia型超新星种群,它们的星周密度都很低,并且有一颗微弱的氦星施主,这是SN 2011 fe和SN 2014 J没有探测到射电辐射和爆炸前伴星的原因。我们还发现了一些祖先系统,这些系统与在Iax SN 2012 Z型爆炸位置确定的伴星候选者的性质一致。
2019-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion from a shock-inflated companion: double-peaked supernova lightcurve with periodic modulations
本文提出中子星吸积伴星盘风并形成内部激波的模型,解释Ic型超新星SN2022jli的双峰光变曲线、周期性调制及高能辐射等奇特观测特征。
2025-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Searching for Surviving Companion in the Young SMC Supernova Remnant 1E 0102.2-7219
1 E 0102.2- 7219(以下简称E0102)是小麦哲伦星云(SMC)中的一颗年轻超新星遗迹(SNR)。它包含富氧的SN喷出物,可能的中子星(NS),和少量快速移动的富氢喷出物物质。这些性质在Cas A中也可以看到,因此建议E0102也是IIb型超新星,其SN前身的氢包层可能通过与伴星的相互作用而剥离。为了寻找E0102的SN祖先的幸存的同伴,我们使用了存档的哈勃太空望远镜(HST)连续图像来对SNR中投射的恒星进行光度测量,以构建颜色-星等图,并将这些恒星与IIb型SNe幸存的同伴进行比较。我们还使用了多单元光谱探测器的观测与甚大望远镜进行光谱分析的恒星和搜索特殊的径向速度作为诊断幸存的同伴。我们进一步使用HST和盖亚数据来检查补充动力学研究的恒星自行。如果SN爆炸地点在NS附近,则没有发现合理的伴星候选者,而如果SN爆炸地点在SN喷出物的膨胀中心附近,则B3 V星34 a可能是合理的伴星候选者。如果NS是真实的并且与E0102相关,它需要约1000 km/s的逃逸速度,这在其他SNR中已经观察到,并且可以从不对称SN爆炸或大质量伴星的SN爆炸的反冲中获得。
2021-11-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
PSR J1311-3430: A Heavyweight Neutron Star with a Flyweight Helium Companion
我们获得了新发现的Pb= 94 min γ射线黑寡妇脉冲星PSR J1311-3430的初步光谱观测和补充测光结果。凯克光谱显示出一个以氦为主,几乎不含氢的光球层和一个609.5+/-7.5km/s的大径向速度振幅。同时七色GROND测光进一步探测了这颗伴星的加热,并显示了存在的红外线过剩。我们已经模拟了静态光变曲线,限制了轨道倾角和质量。简单的加热光变曲线拟合得到M_NS=2.7Msun,但显示出系统的光变曲线差异。添加额外的组件允许拟合更大的质量范围,但所有可行的解决方案都具有M_NS>2.1Msun。如果得到证实,那么这样大的M_NS将在很大程度上限制物质在超核密度下的物态方程。
2012-10-25 astro-ph.HE
Strontium and helium in the kilonova AT2017gfo: Origin of the 1μm feature constrained via NLTE calculations
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);Astrophysics Research Centre, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学天体物理研究中心)
通过非局部热力学平衡计算,研究了AT2017gfo千新现象中1μm特征的起源,发现锶在早期时间起主导作用,而氦在后期可能贡献或主导该特征。
2026-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Emerging Class of Bright, Fast-evolving Supernovae with Low-mass Ejecta
最近对超新星(SN)2002 bj的分析显示,它显然是一个独特的Ib型SN。它的峰值亮度很高,绝对星等M_R为-18.5,但光变曲线非常快。它的上升时间<7天,然后在B波段每天下降0.25等,并显示出非常低的喷出物质量(<0.15 M_Sun)的证据。在这里,我们讨论两个额外的历史事件,SN 1885 A和SN 1939 B,显示出类似的快光变曲线和低喷射质量。我们讨论了从我们对M31中SN 1885 A残留物的分析中推断出的低质量喷出物,并首次提出了SN 1939 B的光谱。SN 1885 A(在M31的凸出部分)和SN 1939 B(在一个没有恒星形成活动痕迹的椭圆星系中)的旧环境强烈支持这些SNe的古老白矮星祖先。我们在SN 1939 B的光谱中没有发现氦的明确证据,这可能是从一颗白矮星的氦壳爆炸中得到的,这颗白矮星被认为是SN 2002 bj的起源。最后,在附近星系中发现所有观测到的快速演化的SNe表明,这些奇特的SNe的比率至少是所有SNe的1- 2%。
2011-01-25 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR