Neutrino-dominated accretion flows: second nucleosynthesis factory in core-collapse supernovae and regulation of iron markets in galaxies
宇宙金属被广泛认为是由超新星（SNe）和致密物体合并产生的。在这里，我们讨论的核心坍缩SNe（CCSNe）的中微子为主的吸积流（NDAF）与流出的核合成，并表明，从NDAF的流出可以有一个显着的贡献$^{56}$ Ni丰度在微弱的爆炸，如果祖星的质量约$25-50$ $M_\odot$。质量较小的祖星可以产生更多的$^{56}$镍比他们更大质量的同行在海王星外流核合成通道。因此，我们发现，总的（即，CCSNe和海王星外流）每个CCSN的$^{56}$ Ni质量仅微弱地依赖于祖星的质量。在金属丰度演化过程中，如果考虑NH3流出核合成产额和CCSNe的上限，$^{56}$ Fe（被$^{56}$ Ni衰变）质量与初始总气体质量的比值可增加$\sim$ 1.95倍.我们的研究结果可能对太阳邻域、星系和活动星系核的化学演化具有重要意义。
2021-07-12 astro-ph.HE
Screening Effects on Electron Capture Rates and Type Ia Supernova Nucleosynthesis
Ia型超新星（SNe Ia）被认为是一颗白矮星的热核爆炸，但其祖先的质量仍然是一个悬而未决的问题。在超新星Ia的近M_Ch模型中，中心密度达到>10^9 g cm^{-3}。电子化学势变得高于fp-壳层核之间的电子捕获（EC）跃迁的Q值，因此一部分可用电子被铁族元素捕获，从而形成富中子同位素。由于EC反应速率对密度敏感，中子化程度是区分近M_Ch模型和亚M_Ch模型的关键。为了比较观察和理论模型，EC反应的准确处理是必要的。然而，在以往的理论工作中，电子屏蔽对EC的影响被忽略。屏蔽降低了EC速率，从而导致更高的电子分数。在近M_Ch单简并模型中，我们对EC进行了电子屏蔽，计算了Ia超新星爆炸核合成。结果表明，考虑屏蔽效应后，46，48 Ca，50 Ti，54 Cr，58 Fe，64 Ni和67，70 Zn等丰中子核的丰度降低。其中，50 Ti，54 Cr和58 Fe特别令人感兴趣，因为这些核的太阳丰度的很大一部分被认为来自SNe Ia。我们的结论是，在现代超新星Ia模型中实施屏蔽效应的EC是可取的，以精确计算丰中子核素的丰度。
2020-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Explosive Nucleosynthesis in Sub-Chandrasekhar Mass White Dwarf Models for Type Ia Supernovae: Dependence on Model Parameters
最近对Ia型超新星（SNe Ia）的观测显示了爆炸强度、光变曲线和化学成分的多样性。为了研究超新星Ia这种多样性的可能起源，我们对钱德拉塞卡质量附近的碳氧（CO）白矮星（WD）的爆炸和相关核合成进行了多维流体动力学研究，参数范围很广（Leung and Nomoto 2018 ApJ）。在本文中，我们扩展我们的宽参数调查模型的爆炸sub-Bracrasekhar质量CO WD。爆炸机理采用双爆轰模型。测量的模型参数包括$Z = 0 - 5~Z_\odot$的金属丰度、$M = 0.90 - 1.20~M_\odot$的CO WD质量和$M_{\rm He} = 0.05 - 0.20~M_\odot$的He包络质量。我们还研究了初始He爆轰配置，如球形，气泡，和环形形状，触发C爆轰。对于这些参数，我们推导出最小的He信封质量触发C爆轰。然后，我们研究如何爆炸动力学和相关的核合成依赖于这些参数，并比较我们的结果与以前的代表性模型。我们将我们的核合成产率与在SNe Ia 2011 fe，2012 cg和2014 J中观察到的Fe峰元素和同位素的异常丰度模式以及SNe Ia残留物3C 397进行比较，以提供对它们的祖先和环境的限制。本文给出了亚克拉塞卡质量爆炸的核合成产额表，讨论了它们在银河系化学演化和考古学中的作用。
2020-06-30 astro-ph.HE
Explosive Nucleosynthesis in Near-Chandrasekhar Mass White Dwarf Models for Type Ia Supernovae: Dependence on Model Parameters
利用湍流爆燃模型和爆燃-爆轰转换（DDT），对Ia型超新星（SNe Ia）的近亚克拉塞卡质量白矮星（WD）模型进行了二维流体动力学模拟.我们对41个模型进行了参数调查，以研究初始中心密度（即，WD质量），金属含量，火焰形状，DDT标准，湍流火焰公式比以前的研究更广泛的参数空间。通过后处理核合成计算获得这些模拟中$^{11}$ C至$^{91}$ Tc的最终同位素丰度。调查包括SNe Ia模型，中心密度从$5 \times 10^8$ g cm $^{-3}$到$5 \times 10^9$ g cm $^{-3}$（WD质量为1.30 - 1.38 $M_\odot$），金属度从0到5 $Z_{\odot}$，C/O质量比从0.3 - 1.0，点火核包括居中和偏心点火核。给出了33个模型的稳定同位素（从$^{12}$ C到$^{70}$ Zn）和主要放射性同位素的产额表。从太阳组成中获得的$^{55}$ Mn，$^{56}$ Fe，$^{57}$ Fe和$^{58}$ Ni的观测丰度，以及观测良好的超新星Ia和超新星Ia遗迹被用来约束爆炸模型和超新星祖先。讨论了纯湍流爆燃模型和亚发光爆燃模型之间的联系。我们发现，依赖的核合成产率的金属丰度和中心密度（WD质量）是大的。为了适应这些观测丰度，也为银河系化学演化建模的应用程序，这些依赖性的金属丰度和WD质量应考虑在内。
2019-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Clustered Supernovae Drive Powerful Galactic Winds After Super-Bubble Breakout
我们使用三维流体动力学模拟的垂直分层补丁的星系盘，研究如何时空集群的超新星（SNe）增强的权力，银河风。随机分布在星系盘中的超新星驱动着低效的星系风，因为大多数超新星遗迹在爆发出星系盘之前就已经失去了辐射能量。考虑到大多数恒星的形成都是聚集在一起的这一事实，这一问题就更加复杂了。由星系团SNe的联合效应驱动的超级气泡传播得足够快，足以在星系团SNe停止之前很久就从星系盘中爆发出来。爆发后的辐射损失急剧减少，SNe释放的能量的很大一部分（$\gtrsim 0.2$）进入光晕，为强大的星系风提供动力。这些高能风能够提供强大的预防性反馈，并从星系中喷射出大量物质，其流出率与恒星形成率相当。风中的动量通量仅与SNe注入的动量通量相同，因为热气在对周围环境做显著的功之前就排出了。我们表明，我们的结论适用于一系列星系性质，无论是在本地宇宙（例如，M82）和高红移（例如，$z \sim 2$恒星形成星系）。我们进一步表明，如果形成星团的效率随着气体表面密度的增加而增加，如理论参数所建议的那样，星团驱动的超级气泡从星系盘中爆发的条件对应于星系风$\sim 0.03$ M $_\odot$年$^{-1}$千分之$^{-2}$的开始的阈值恒星形成率表面密度，观察到的顺序。
2018-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Hubble Space Telescope Search for r-Process Nucleosynthesis in Gamma-ray Burst Supernovae
本文利用哈勃空间望远镜及地面大口径望远镜观测4个低红移GRB-SN的晚期颜色，约束其r过程物质产量，并提出未来搜寻策略。
2024-04-09 astro-ph.HE
Short-lived $^{244}$Pu Points to Compact Binary Mergers as Sites for Heavy r-process Nucleosynthesis
放射性$^{244}$ Pu丰度的测量可以打破用于生产重$r$工艺元素的高速率/低产量和低速率/高产量方案之间的简并性。第一个对应于核心坍缩超新星（cc-SNe）的产生，而后者对应于例如紧凑的双星合并的产生。根据深海测量推断，当前星际介质中估计的$^{244}$ Pu丰度（Wallner等人，2015年）明显低于相应的早期太阳系丰度（Turner等人，2007年）。我们估计的预期中值的$^{244}$钚丰度和波动在这两个模型中的值。我们表明，虽然目前和早期太阳系的丰度自然解释内的低利率/高收益率（如合并）的情况下，他们是不兼容的高利率/低收益率（cc-SNe）模型。推断的事件率显着同意紧凑的双星合并率估计从银河系中子星双星和短伽马射线暴。此外，喷出的质量$r$ -过程元素每个事件同意与理论和观测macronova/kilonova估计。
2015-10-02 astro-ph.HE
SISSI: Supernovae in a stratified, shearing interstellar medium. II. Star formation near the Sun is quenched by expansion of the Local Bubble
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Excellence Cluster ORIGINS（ORIGINS卓越集群）
SISSI项目通过分析本地气泡的扩张与恒星形成的关系，发现超新星活动抑制了太阳邻近区域的恒星形成。
2026-01-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Abundance Profiling of Extremely Metal-Poor Stars and Supernova Properties in the Early Universe
在大爆炸核合成之后，宇宙中第一次重元素富集是由一颗人口（Pop）III恒星（Pop III SN）的超新星（SN）爆炸造成的。从Pop III SNe产生的元素丰度比记录在极贫金属（EMP）星的丰度模式中。对越来越多的EMP星的观测使得有可能在统计上限制Pop III SNe的爆炸特性。我们提出了Pop III SN模型，其核合成结果很好地再现了48个贫金属星的丰度模式，如[Fe/H] $\mathrel{\rlap{\lower 4pt \hbox{$ \sim $}}\raise 1pt \hbox {$ < $}}-3.5$。然后我们推导出EMP星的丰度比与Pop III SNe的某些爆炸性质之间的关系：较高的[（C+N）/Fe]和[（C+N）/Mg]比值分别对应于较小的喷射Fe质量和较大的致密残余质量。利用这些关系，EMP星的丰度比的分布被转换为Pop III SNe的爆炸性质的分布。与现代SNe爆炸性质的分布进行了比较：Pop III SNe的Fe质量分布与现代SNe的Fe质量分布有相同的峰值，但有一个延伸到$\sim10^{-2}-10^{-5}M_\odot$的尾部，Pop III SNe致密残骸的质量分布与现代恒星质量黑洞的质量分布一样宽。我们的研究结果表明，正在进行的和未来的EMP恒星调查和随后的高色散光谱观测，澄清在早期宇宙的波普III SNe的性质获得的大样本…
2014-02-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
First Stars -- Type Ib Supernovae Connection
在极贫金属（EMP）恒星中观察到的非常特殊的丰度模式不能用普通的超新星核合成来解释，但可以通过超高能和超非球面爆炸中的核合成来很好地再现，即，超新星（HNe）。在此之前，这种HNe只在Ic型超新星中被观测到。在这里，我们研究了最近的Ib型超新星（SNe Ib）的性质。特别是，SN Ib 2008 D与发光的X射线瞬变080109相关联，被发现是一个比正常的核心坍缩超新星更具能量的爆炸。我们估计其母星的主序星质量为20- 25 M_sun，爆炸的动能约为6 × 10^{51}尔格。这些性质介于正常超新星和与伽马射线暴有关的超新星之间。这种高能的超新星Ib可能对早期宇宙的化学富集做出重要贡献。
2009-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Collapsars as Sites of r-process Nucleosynthesis: Systematic Near-Infrared Follow-up of Type Ic-BL Supernovae
本研究通过对25颗Ic-BL超新星的光学/近红外光变曲线进行系统分析，发现无r-过程模型能更好拟合观测数据，未发现坍缩星中存在r-过程核合成的有力证据。
2024-02-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Nucleosynthesis contribution of neutrino-dominated accretion flows to the solar neighborhood
本文通过在中微子主导吸积流（NDAFs）框架下模拟太阳邻域金属增丰历史，发现纳入NDAF核合成贡献可改善贫金属星金属丰度分布拟合，并再现[Mg/Fe]在[Fe/H]≈-1.22处的观测演化。
2024-09-03 astro-ph.HE
Expected Hard X-Ray and Soft Gamma-Ray from Supernovae
超新星（SNe）的高能辐射，起源于新形成的放射性物质，提供了SN爆炸核合成的直接证据。然而，由于MeV范围内的观测困难，迄今为止只能从极其附近的核心塌陷SN 1987 A中检测到信号。尽管直接确认56 Ni的形成非常重要，但没有关于Ia超新星的固体探测的报道，56 Ni被认为是它们作为距离指示器的关键成分。在本文中，我们表明，新一代的硬X射线和软γ射线仪器，在船上的Astro-H和NuStar，能够检测到的信号，至少在几年一次的步伐，打开这个新的窗口，研究SN爆炸和核合成。
2014-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
High-Redshift Type Ia Supernovae Exhibit Enhanced Calcium Abundances
Texas A&M Institute of Data Science, Texas A&M University（德克萨斯农工大学数据科学研究所）；Department of Electrical and Computer Engineering, Texas A&M University（德克萨斯农工大学电气与计算机工程系）；George P. and Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics & Astronomy, Texas A. & M. University, Department of Physics and Astronomy（德克萨斯农工大学乔治·P和辛西娅·伍兹基础物理与天文学研究所，物理与天文系）
该研究利用AI辅助反演技术分析高红移Ia型超新星光谱，发现其钙丰度与红移正相关，且该变化超出核合成模拟预测，提示高红移Ia型超新星可能存在不同爆炸机制。
2026-08-20 astro-ph.HE
Impact of hypernova νp-process nucleosynthesis on the galactic chemical evolution of Mo and Ru
考虑到$νp$过程核合成的贡献，我们计算了Mo和Ru的银河系化学演化（GCE）。我们根据最近的模型估算了各种超新星（SN）祖先中通过$νp$ -过程的$p$ -核（如$^{92,94}\mathrm{Mo}$和$^{96,98}\mathrm{Ru}$）的产额。特别是，高能超新星中的$νp$ -过程产生了大量的$p$ -核相比，在普通的核心崩溃SNe的产量。正因为如此，银河系中$^{92,94}\mathrm{Mo}$和$^{96,98}\mathrm{Ru}$的丰度在[Fe/H]=0时通过$νp$ -过程显著增强。我们发现，在低金属丰度[Fe/H $]<-2$]下，超新星中的$νp$ -过程是影响$^{92}$ Mo元素丰度的主要因素.当考虑到超新星中的$νp$过程时，我们对贫金属星元素丰度的理论预测与观测数据更加一致。
2021-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia supernovae and stellar winds in AGN driven relativistic bubbles
我们分析了演化恒星的星风行为和活动星系核驱动的相对论气泡中Ia超新星爆炸的结果。我们发现，风壳的膨胀是有效地减速的相对论压力，但它们的整体运动被保存，使它们与母星一起穿过气泡。风物质只占气泡体积的一小部分，基本上不影响SN残余物的膨胀。如果包层保持完整并保持球形，估计气泡中SN残留物的最大半径为30-40 pc。由于Rayleigh-Taylor不稳定性导致的SN壳层的破碎可以减轻SN物质的传播，因此喷出物碎片能够穿过相对论气泡。在气泡外，风壳和超新星碎片在气泡边界附近的团内介质中减速。沉积的超新星Ia物质可以在相对论气泡的边界处的薄层中富集具有金属的团内气体。这个过程可能导致增强的线发射的边缘。在相反的极限，当超新星遗迹的碎片是温和的或不存在的，超新星Ia物质平流的相对论等离子体，并可能离开明亮的星系团星系的中心区域，与不情愿地移动的气泡。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fallback Supernovae: A Possible Origin of Peculiar Supernovae with Extremely Low Explosion Energies
我们进行流体动力学计算的核心坍缩超新星（SNe）与低爆炸能量。这些SNe没有足够的能量来弹射整个祖先，大部分祖先落回中央残余。我们发现，这样的后备SNe可以有各种各样的光变曲线（LC），但他们的光球速度只能有一些有限的值与下限。我们还对几种后备SN模型的核合成和LC进行了计算，发现一个主序质量为13 Msun的后备SN可以解释奇异的Ia型超新星SN 2008 ha的性质。该模型的动能和喷出物质量分别为1.2*10^{48} erg和0.074 Msun，喷出的56 Ni质量为0.003 Msun。因此，SN 2008 ha可能是一个具有大量回退的核心塌陷SN。我们还认为SN 2008 ha可能伴随着长伽马射线暴，而没有SNe的长伽马射线暴可能伴随着非常微弱的SNe，并有大量的回落，这与SN 2008 ha相似。
2010-07-19 astro-ph.HE
$r$-process Nucleosynthesis and Kilonovae from Hypermassive Neutron Star Remnants
基于对超大质量中子星（HMNS）残骸的三维广义相对论磁流体动力学（GRMHD）模拟，研究了由双中子星（BNS）合并引起的$r$过程核合成和千诺瓦辐射.模拟包括一个微物理有限温度状态方程（EOS）和中微子发射和吸收的影响，通过泄漏计划。我们使用拉格朗日示踪粒子跟踪喷出物的热力学性质，并使用核反应网络$\texttt{SkyNet}$确定其组成。我们调查的影响，中微子上的核合成产率通过改变中微子光度在后处理过程中。喷出物的电子分数$Y_e$显示出广泛的分布，峰值在$\sim$ 0.25-0.4之间，这取决于所采用的中微子光度。我们发现，由此产生的$r$过程的丰度模式不同于太阳能，没有显着的生产材料超出第二个$r$过程峰值时，使用光度记录的示踪粒子。我们还映射的HMNS流出的辐射流体动力学代码$\texttt{SNEC}$和预测的辐射光度的演变，以及宽带光变曲线的千诺瓦。辐射热光变曲线在一天的时间尺度上达到峰值，最亮的辐射出现在红外波段。这是第一次直接计算的$r$过程产量和kilonova信号预期从HMNS风的基础上三维GRMHD模拟。对于寿命较长的残留物，这些风可能是产生千诺瓦排放的主要喷出物成分。
2021-12-01 astro-ph.HE
Origin of central abundances in the hot intra-cluster medium - II. Chemical enrichment and supernova yield models
炽热的星系团内介质（ICM）富含金属，这些金属是由超新星（SNe）合成的，并随着时间的推移积累到星系团的深引力势阱中。由于X射线中可见的大多数元素都是由Ia型超新星（SNIa）和/或核心坍缩（SNcc）超新星形成的，测量它们的丰度可以为我们提供自恒星形成高峰期（z~2-3）以来数十亿SNe的核合成产物的直接信息。在这项研究中，我们比较了最准确的平均X/Fe丰度比（编译在以前的工作从XMM-牛顿EPIC和RGS观测的44个星系团，集团，和椭圆形），在附近的ICM的化学富集的代表，各种SNIa和SNCC核合成模型中发现的文献。使用SNCC模型结合任何青睐的标准SNIa模型（爆燃或延迟爆轰）未能再现我们的丰度模式。特别是，Ca/Fe和Ni/Fe比值被模型显著低估。我们表明，Ca/Fe比可以更好地再现，无论是采取SNIa延迟爆轰模型相匹配的第谷超新星遗迹的观测，或通过添加从富钙间隙瞬态SNe，其材料应该很容易混合到热ICM的贡献。另一方面，假设爆燃和延迟爆轰SNIa对ICM富集的贡献比例相似，则可以更好地再现Ni/Fe比。在任一情况下，SNIa占SNe总数的分数（SNIa+SNcc）有助于ICM富集的范围在29- 45%内。这个分数被发现系统地高于相应的SNIa/SNe分数，有助于原太阳能的富集（15-25%）。我们还讨论和量化两个有用的限制SNIa和SNCC，可以推断出ICM丰度比。
2016-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The impact of asymmetric neutrino emissions on nucleosynthesis in core-collapse supernovae II -- progenitor dependences --
研究了质量范围为9.5 ~ 25 $M_{\odot}$的前体超新星核心坍缩（CCSNe）中不对称中微子发射对爆炸性核合成的影响。我们进行轴对称，流体动力学模拟的CCSN爆炸与一个简化的中微子输运，其中施加的$ν_{\rm e}$和${\bar ν}_{\rm e}$的反相关偶极发射。然后，我们评估的CCSN喷出物的丰度和质量在后处理的方式。我们发现，不对称的$ν$ -发射导致$p$ -和$n$ -丰富的物质分别在高- $ν_{\rm e}$和- ${\bar ν}_{\rm e}$半球的大量喷射.它大大影响了比镍重的元素的喷出物的丰度，无论祖细胞，虽然这些元素轻于钙是不太敏感。基于这些结果，我们计算了国际货币基金组织的CCSN喷出物的平均丰度考虑到Ia型SNe的贡献。对于$m_{\rm asy} = 10/3\%$和$10\%$，其中$m_{\rm asy}$表示中微子发射中偶极分量的不对称程度，轻于Y的元素的平均丰度与太阳丰度相当，而在$m_{\rm asy} \ge 30\%$的情况下，重于Ge的元素的平均丰度过度产生。我们的结果还表明，不对称中微子发射的影响体现在高- $ν_{\rm e}$半球和高- ${\bar ν}_{\rm e}$半球之间[Ni/Fe]和[Zn/Fe]丰度比的差异上，这表明未来对CCSN遗迹的X射线光谱观测将提供不对称中微子发射的证据。
2021-01-24 astro-ph.HE
Normal Type Ia supernovae from violent mergers of white dwarf binaries
关于Ia型超新星（SNe Ia）的祖先系统，最重要的问题之一是两颗白矮星的合并是否会导致重现正常事件观测的爆炸。在这里，我们提出了一个完整的三维模拟的两个碳氧白矮星与质量的$0.9 \mathrm{M_\odot}$和$1.1 \mathrm{M_\odot}$结合非常高的分辨率和精确的初始条件的暴力合并。一个经过测试的代码组合用于研究系统。我们从动力学的螺旋阶段开始，并遵循随后的热核爆炸的合理假设下，爆炸形式的合并过程。然后，我们进行详细的核合成计算和辐射转移模拟预测合成观测同源膨胀超新星喷出物。我们发现，我们的合并，产生约$0.62 \mathrm{M_\odot}$的$^{56}\mathrm{Ni}$，合成的彩色光曲线显示出良好的协议，从U到K的所有波段正常的SNe Ia的观察。在最大光附近的合成光谱中的线速度也与观测吻合得很好。我们的结论是，大质量白矮星的剧烈合并可以非常类似于正常的Ia超新星。因此，根据这些大规模系统的数量，这些合并可能至少会对观测到的正常Ia超新星的数量做出一小部分贡献。
2012-01-24 astro-ph.HE
The Iron Yield of Normal Type II Supernovae
我们提出了$^{56}$镍质量估计110个正常的II型超新星（SNe II），计算在这里从他们的放射性尾巴的光度。该样品由文献中的SNe组成，在爆炸后95-320 d内的单个光学波段中至少有三次光度测量。为了将视星等转换为热辐射计，我们使用15 SNe在我们的样本中计算热辐射校正（BC），该样本具有光学和近红外测光，以及三套SN II大气模型来解释未观测到的通量。我们发现，$I$ -和$i$ -波段最适合通过BC技术来估计光度。SN样品的$^{56}$ Ni质量分布的最小值和最大值分别为0.005和0.177 M $_{\odot}$，选择偏差校正平均值为$0.037\pm0.005$ M $_{\odot}$。使用后一个值连同两套核心塌陷（CC）核合成模型的铁同位素比，我们计算出正常SNe II的平均铁产额为$0.040\pm0.005$ M $_{\odot}$。结合这一结果与最近的平均$^{56}$镍质量测量其他CC SN亚型，我们估计平均铁产量$<$ 0.068 M $_{\odot}$ CC SNe，其中正常SNe II的贡献是$>$ 36%.We还发现，$^{56}$镍质量和陡度参数（$S$）之间的经验关系不太适合测量$^{56}$镍质量的正常SNe II。相反，我们提出了一个$^{56}$镍质量，$S$，和绝对星等之间的相关性在50天，因为爆炸。后者允许测量正常SNe…
2021-05-06 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
New Type Ia supernova Yields and the Manganese and Nickel Problems in the Milky Way and Dwarf Spheroidal Galaxies
在我们的追求，以确定Ia型超新星（SNe Ia）的祖先，我们首先更新的核合成收益率为近Ch和次Ch质量白矮星（WD），为广泛的金属丰度，与我们的二维流体动力学代码和最新的核反应率。然后，我们包括在我们的银河系化学演化代码的收益率预测元素丰度在太阳附近的演化和矮球状（dSPH）星系：天炉座，玉夫座，六分仪，船底座。在太阳附近恒星的观测中，Mn与$α$元素表现出相反的趋势，表现出向更高金属丰度方向的增加，这一点在Ch质量WDs的爆燃-爆轰跃迁中得到了很好的再现，但在亚Ch质量WDs的双爆轰中却没有得到很好的再现。Ch-质量超新星Ia的问题是在高金属丰度时Ni的过量产生。然而，我们发现，镍产量的CH质量超新星Ia与太阳尺度的初始组成比以前的作品，这使得预测的Ni丰度内的观测分散低得多。从太阳附近元素丰度的演化趋势来看，亚Ch质量的Ia超新星对化学富集的贡献可达25%.然而，在dSph星系中，可能需要比太阳附近更大的来自亚Ch质量SNe Ia的富集，这导致在较低的金属丰度下[（Mg，Cr，Mn，Ni）/Fe]减少。在玉夫座和船底座观测到的高[Mn/Fe]比也可能需要来自纯爆燃的额外富集，可能是Iax型超新星。未来对dSph星的观测将对Ia型超新星的祖先系统和爆炸机制提供更严格的限制。
2020-04-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
JWST observations of SN 2024abup: First Detection of CO in a broad-lined Type Ic Supernova and Constraints on r-process Nucleosynthesis
Monash University（莫纳什大学）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery（ARC引力波发现卓越中心）；Northwestern University（西北大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）
利用JWST近中红外观测，在SN 2024abup中首次探测到CO分子，并发现尘埃连续辐射，未找到r过程元素的明确证据，表明宽线Ic型超新星可能是早期宇宙尘埃来源，但揭示r过程需更高质量数据。
2026-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia supernova progenitors: a contemporary view of a long-standing puzzle
本综述从理论角度更新了Ia型超新星前身星的不同假说，涵盖双星配置与爆炸机制，结合观测工作探讨其作为宇宙学距离指示器的性质，解决这一长期谜题。
2024-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Photospheric velocity evolution of SN 2020bvc: signature of $r$-process nucleosynthesis from a collapsar
本文通过拟合 SN 2020bvc 的光变曲线和光球层速度，发现约 0.36 倍太阳质量的 $r$-过程物质与超新星抛射物混合能更好解释速度演化，为坍缩星作为 $r$-过程核合成场所提供了观测证据。
2023-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Direct Analysis of the Broad-Line SN 2019ein: Connection with the Core-Normal SN 2011fe
Ia型超新星（SNe Ia）是重要的宇宙学探测器，也是星系核合成的贡献者，特别是铁族元素。为了提高它们作为宇宙学探测器的可靠性和了解星系化学演化，了解双星祖先系统和爆炸机制至关重要。Ia型超新星的分类使我们对所观察到的Ia型超新星的种类之间的相似性和差异性有了一定的了解。然而，部分由于样本量小，对宽线或02 bo组的研究很少。我们对SN 2019 ein宽线的极大前光谱进行了直接光谱分析，并将其与SN 2011 fe的核正常光谱进行了比较和对比。SN 2019 ein和SN 2011 fe都是在发现后的两天内首次被光谱观测到的，这使我们能够详细地跟踪这两颗超新星的光谱演化。我们发现，光学深度的CN和BL超新星的主要特征是非常相似的，除了有一个速度之间的转变。我们进一步研究了类SN 2002 bo的子类，并表明，对于9个具有相对于B-最大值的-6 - -2天范围内的前极大光谱的天体，BL的Si II λ6355线的所有发射峰都是蓝移的前极大，使其成为一个简单的分类标准。
2023-03-19 astro-ph.HE
Type Ia Supernovae from Merging White Dwarfs I. Prompt Detonations
合并的白矮星可能是Ia型超新星（SNe Ia）的祖先。虽然目前还不完全清楚在这样的系统中是否以及何时会触发爆炸，但数值模型表明，爆炸可能在恒星合并形成一个单一的紧凑物体之前开始。在这里，我们研究这样的“围合并”爆炸的数值模拟，建模的中断和核合成的恒星，直到喷出物达到海岸阶段。合成的光变曲线和光谱与观测结果进行比较。三个模型被认为是与主质量0.96 Msun，1.06 Msun，和1.20 Msun。其中，0.96 Msun的矮星与0.81 Msun的伴星合并，其Ni 56当量为0.58 Msun，是最有希望再生普通Ia型超新星的候选者。更大质量的合并会产生异常明亮的Ia型超新星，其峰值亮度接近于“超克拉塞卡”质量的Ia型超新星。虽然合成的光变曲线和光谱的一些模型类似于观察到的超新星Ia，喷出物的显着不对称性导致大的取向效应。峰值辐射热光度随视角变化超过2倍，并且当从光变曲线最亮的角度观察时，光谱吸收特征的速度较低。最大的取向效应出现在紫外线中，其中通量的变化超过一个数量级。尽管视角变化很大，但这三个模型大致遵循宽度-光度关系，较亮的光变曲线在B波段下降得更慢。在某些情况下，还可以看到来自次级恒星的未燃烧碳的光谱特征。
2013-11-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-heavy cosmic-ray science--Are r-process nuclei in the cosmic rays produced in supernovae or binary neutron star mergers?
最近在宇宙射线中检测到的60 Fe提供了确凿的证据，证明GCR中存在最近合成的组分（少量MY）（Binns等人，2016）。此外，这些原子核一定是在太阳系附近的超新星中合成和加速的，可能是在距离太阳约100 pc的Sco-Cen OB星协子群中。最近关于r过程核产生的理论工作似乎表明，SNe很难产生太阳系中相对于铁的高原子序数（Z）的r过程元素丰度，包括锕系元素（Th，U，Np，Pu和Cm）。相反，许多人相信最重的r过程核，甚至所有的r过程核，都是在双中子星合并中产生的。由于我们现在知道GCR中至少有一种成分是最近合成和加速的，因此可以通过测量这些超重r过程核的相对丰度来测试SNe和BNSM产生r过程的模型，特别是锕系元素，因为它们具有放射性，并提供时钟，给出从核合成到在地球上检测到的时间间隔。由于BNSM被认为在我们的银河系中比SNe少得多（大约少1000倍），锕系元素的比例，每个都有自己的半衰期，将能够清楚地确定最重的r过程核是在SNe还是在BNSM中合成的。此外，电荷范围从34到82的r过程核可以用来约束BNSM和SNe中的r过程产生模型。因此，GCRs成为BNSM和SNe研究中的多信使组分。
2019-03-28 astro-ph.HE
A Burst in a Wind Bubble and the Impact on Baryonic Ejecta: High-Energy Gamma-Ray Flashes and Afterglows from Fast Radio Bursts and Pulsar-Driven Supernova Remnants
稀薄的风泡，这是由中心致密残余物的自旋下降活动形成的，在快速射电暴（FRB）和超亮超新星的一些模型中是相关的。我们研究了它们的高能特征，重点是年轻磁星、快速旋转的中子星和磁化的白矮星产生的成对富集气泡的作用。(i)首先，我们研究了星云的性质和允许高能伽马射线和无线电波逃逸的条件，表明它们的逃逸是可能的年龄>10-100年的星云。在快速旋转的中子星的情况下，我们发现，从准稳定星云本身的无线电发射可能是足够明亮的检测，特别是在亚毫米频率，这是相关的脉冲星驱动的SNe和FRB的可能对应物。(ii)第二，我们考虑星云中爆发发射的命运。我们认为，脉冲爆发可能会导致一个高度相对论性的流动，这将与星云相互作用。如果受冲击的星云仍然是相对论性的，星云中预先存在的非热粒子可以被前向冲击显着增强，导致短持续时间（可能是毫秒或更长）的高能伽马射线闪光。在反向激波处可能的耗散也可能导致伽马射线发射。(iii)在这样的耀斑之后，与重子喷射物的相互作用可能导致持续数天至数周的余辉发射。在磁星的假设中，这个气泡中的爆发模型导致了这样的预期，即附近（<10-100 Mpc）的高能伽马射线闪光可能被HAWC和CTA探测到，随后的余辉发射可能被射电望远镜（如VLA）观测到。(iv)最后，我们讨论了几个特定的FRB的影响，包括发射区域的限制和软伽马射线同行。
2017-01-31 astro-ph.CO 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
