The Plateau of Gamma-ray Burst: Hint for the Solidification of Quark Matter?
伽马射线暴早期光变曲线中浅衰变段的起源至今仍是个谜,特别是在长寿命的平台期之后突然衰减的情况下。在本文中,我们提出了一个机制,以了解突然下降的起源后平台,考虑凝固的新生夸克星的潜热释放的能量注入到伽玛暴余辉。我们估计夸克星从液态到固态的相变过程中释放的总潜热为~ 10^{51}尔格量级,这与浅衰变段的发射能量相当。我们还估算了热光子辐射潜热的时间尺度,发现与观测结果一致。在此基础上,分析了伽玛暴余辉的能量注入过程。结果表明,夸克星相变的稳态潜热将以类似于坡印廷通量主导外流的形式持续注入到GRB余辉中,并自然地产生浅衰变相和平台后的突然衰减。我们认为,如果脉冲星真的是(固体)夸克星,那么夸克星相变潜热对GRB余辉中的浅衰变辐射有重要贡献,并解释了GRB光变曲线的一般特征(包括平台).
2010-08-25 astro-ph.HE
Luminous Type II Short-Plateau Supernovae 2006Y, 2006ai, and 2016egz: A Transitional Class from Stripped Massive Red Supergiants
II型超新星(SNe II)的多样性被认为主要是由其祖先的富氢(H-丰富)包络质量的差异驱动的,SNe IIP具有长的平台($\sim100$天)和最大的富氢包络。然而,这是一个持续的谜,为什么SNe II与短期高原(数十天)很少看到。在这里,我们提出了发光的II型短高原SNe 2006 Y,2006 ai和2016 egz的光学/近红外光度和光谱观测。它们的平台约$50$ - $70$天和发光的光学峰($\lesssim-18.4$ mag)表明显着的爆炸前质量损失,导致部分剥离的富氢包层和早期的星周物质(CSM)相互作用。我们计算了一个大网格的MESA+STELLA单星祖和光变曲线模型与各种祖零龄主序(ZAMS)的质量,质量损失效率,爆炸能量,$^{56}$镍质量,和CSM密度。我们的模型网格显示了一个连续的人口SNe IIP-IIL-IIb类光变曲线形态的降序富氢信封质量。由于$^{56}$ Ni质量较大($\gtrsim0.05\,M_\odot$),短平台SNe II位于有限的参数空间中,作为SNe IIL和IIb之间的过渡类。对于SNe 2006 Y,2006 ai和2016 egz,我们的研究结果表明,高质量红超巨星(RSG)的祖先($M_{\rm ZAMS} \simeq 18$ - $22\,M_{\odot}$)具有小的富氢包层质量($M_{\rm H_{\rm…
2021-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2019va: A Type IIP Supernova with Large Influence of Nickel-56 Decay on the Plateau-phase Light Curve
我们提出了多波段光度和光谱观测的II型超新星,(SN)2019 va,这表明了一个异常平坦的高原阶段的演变,在其V波段光变曲线。它的伪测辐射热光变曲线甚至显示出在平台期结束时的微弱增亮。这些不寻常的功能是有关的影响56 Ni衰变的光变曲线在平台阶段,当SN发射通常是由冷却的信封为主。SN 2019 va的56 Ni质量为0.088+/-0.018太阳质量,比大多数SNe II大得多。为了估计56 Ni衰变对平台阶段光变曲线的影响,我们计算了56 Ni衰变的积分时间加权能量与平台阶段内包络冷却的积分时间加权能量之间的比值(称为eta_Ni),得到SN 2019 va的值为0.8,这是已测量的SNe II中第二大值。在消除了~(56)Ni衰变对坪相光变曲线的影响后,我们发现SN 2019 va的祖爆参数更为合理。此外,SN 2019 va在其光谱中的金属线比其他SNe IIP在类似的时代,这意味着低金属量的祖先,这是符合从主星系光谱推断的贫金属环境。我们进一步讨论了可能导致SN 2019 va事件的可能原因。
2022-04-29 astro-ph.HE
Radiation-hydrodynamical modelling of underluminous type II plateau Supernovae
为了加深对低光度II型高原超新星(LL SNe IIP)前身星性质的认识,我们对采样良好的LL SNe IIP 2003 Z、2008 bk和2009 md建立了辐射流体动力学模型。对于这三种SNe,我们推断了$0.16$ - $0.18$的爆炸能量,$1.8$ - $3.5 \times 10^{13}$的爆炸半径,以及$10$ - $11.3$ \Msun的喷射质量. SN 2003 Z的主层序上的估计祖先质量在$\sim 13.2$ - $15.1$ \Msun \范围内,而SN 2008 bk和2009 md的估计祖先质量在$\sim 11.4$ - $12.9$ \Msun \范围内,这与祖先观测的估计值一致。这些结果与以同样方式建模的其他LL SNe IIP的结果一起,使我们也能够对SN亚组进行比较研究。结果表明:a)与中等光度SNe IIP相比,微弱SNe IIP的前身质量稍小,爆炸能量也较低,b)微弱和中等光度SNe IIP都起源于红色的低能爆炸,(或黄色)低到中等质量的超巨星,c)一些微弱的物体也可以解释为来自大质量超渐近巨星分支星的电子捕获SNe,和d)LL SNe IIP形成SNe IIP族的暗尾,其中“引导”分布的主要参数似乎是总爆炸能量与喷射质量的比率。在对此类事件回退的相关性得出任何结论之前,应进行进一步的流体动力学研究,并与LL SNe IIP的更广泛…
2016-10-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The optical properties of three type II supernovae: 2014cx, 2014cy and 2015cz
我们给出了三个II型超新星2014 cx,2014 cy和2015 cz的光度和光谱分析。SN 2014 cx是一颗传统的IIP型,具有浅斜率(0.2 mag/50 d)和非典型的短平台($\sim$ 86 d)。SNe 2014 cy和2015 cz在稳定到平台相之前的早期表现出相对较大的下降率(分别为0.88和1.64 mag/50 d),这与典型的IIP/L SN型光变曲线不同。它们都是正常光度SN II,在中平台的绝对星等为M $_{V,14cx}^{50}$ = $-$ 16.6 $\pm$ 0.4 $\,\rm{mag}$,M $_{V,14cy}^{50}$ = $-$ 16.5 $\,\pm\,$ 0.2 $\,\rm{mag}$和M $_{V,15cz}^{50}$ = $-$ 17.4 $\,\pm\,$ 0.3 $\,\rm{mag}$。在这些爆炸中喷出的$^{56}$ Ni质量范围相对较宽(0.027-0.070 M $_\odot$)。的光谱显示了经典的II型超新星的演变,主要是由一个蓝色的连续与广泛的H线在早期阶段和较窄的金属线与P天鹅座的配置文件在高原。在SN 2014 cx的11600 km/s $^{-1}$的平台光谱中发现了高速H I特征,这可能是喷出物-拱星相互作用的标志。SN 2014 cy的光谱表现出类似于正常亮度事件的强H I吸收轮廓,而…
2021-03-16 astro-ph.HE
No plateau observed in late-time near-infrared observations of the underluminous Type Ia supernova 2021qvv
研究通过哈勃晚期观测发现低光度1991bg型SN 2021qvv在170–250天无近红外平台期,并将其归因于电离态或温度差异,建议观测不同演化速率样本来检验其与正常SNe Ia的连续性。
2023-09-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Shock Breakout in Type II Plateau Supernovae: Prospects for High Redshift Supernova Surveys
激波爆发是超新星中最亮的辐射现象,但由于持续时间短,X射线/紫外(UV)光谱峰化,很难被观测到。在2008年首次观测到上升相后,它在高红移的可观测性引起了极大的关注。我们对具有不同主序质量$M_{\rm MS}$、金属丰度$Z$和爆炸能量$E$的进化前超新星模型进行了爆炸的多群辐射流体动力学计算。我们给出了II型坪型超新星中激波爆发的光变曲线,这是最常见的核心坍缩超新星,并预测了不同红移$z$下激波爆发的表观光变曲线。通过考虑初始质量函数、宇宙恒星形成历史、星系际吸收和宿主星系消光,我们推导出了可观测的SN率和可达红移作为滤波器$x$和极限星等$m_{x,{\rm lim}}$的函数。我们提出了一个现实的调查策略优化冲击突破。例如,$m_{g',{\rm lim}}=27.5$ mag的$g'$波段可观察SN率为3.3 SNe度$^{-2}$ day $^{-1}$,其中一半位于$z\geq1.2$。显然,冲击波爆发是探测高$z$堆芯坍缩SNe的有益线索。我们还建立了方法来识别冲击爆发和约束SN属性的冲击爆发,亮度,时间尺度和颜色的观察。我们强调,在$\sim$小时间隔的蓝色光学波段上的连续观测,最好是在连续的$\geq2$夜晚,对于有效地探测、识别和解释冲击爆发是必不可少的。
2011-03-01 astro-ph.HE
The X-ray fundamental plane of the Platinum Sample, the Kilonovae and the SNe Ib/c associated with GRBs
大部分伽马射线暴的光变曲线都呈现出X射线平台。我们分析了从\emph{The Neil Gehrels Swift Observatory}发射到2019年8月观测到的所有具有已知红移的伽玛暴。当选择偏差和宇宙学演化被应用时,静止帧时间和平台发射末端的X射线光度与峰值瞬发光度之间的基本平面关系对所有的GRB类都成立。我们发现了两个重要的发现:1)一类新的长伽玛暴:铂样品; 2)铂、SNe-LGRB和KN-SGRB样品,第二个样品由光谱上与SNe Ib,c有关的GRB组成,第三个样品由与Kilonovae有关的8个GRB组成,或者可能有这种联系,产生最小的内禀散射,$σ_{platinum,GRB-SNe}=0.22 \pm 0.10$和$σ_{KN-SGRB}=0.24 \pm 0.12$。当考虑红移演化时,SN-LGRB-ABC样品产生的相关系数最高,它们是光谱上与SNe Ib/c或LC中类似SNe Ib/c的清晰光学凸起相关联的GRB($R^{2}_{SN-LGRB-ABC}=0.95$),SN-LGRB($R^{2}_{SN-LGRB}=0.91$)和KN-SGRB($R^{2}_{KN-SGRB}=0.90$)。这些类别平面是作为宇宙学工具的可靠候选者。此外,到Gold基本平面的距离是类之间的关键判别式。实际上,我们发现SNe-LGRB,SNe-LGRB-ABC,KN-SG…
2020-11-23 astro-ph.HE
SN 2020bqj: a Type Ibn supernova with a long lasting peak plateau
Ibn型超新星是一类罕见的剥离信封超新星与富氦CSM相互作用。伊本报告的大多数SNe在其快速光变曲线和恒星形成宿主中显示出令人惊讶的均匀性。目的:我们提出了SN 2020 bqj(ZTF 20 aalrqbu)的发现和研究,SN Ibn具有持续40天的长时间峰值平台,并由一个微弱的低质量星系主办。我们的目标是使用广泛的数据集来解释其独特的性质。方法:我们从文献中比较SN 2020 bqj和SNe Ibn的进化。我们用不同的动力机制模型拟合了测辐射热曲线和多波段光变曲线。结果如下:SN 2020 bqj的上升时间、峰值强度和光谱特征与大多数伊本超新星一致,但SN是一个明显的异常值,因为它的峰值平台明亮、持续时间长,而且宿主质量低。我们通过建模表明,光变曲线可以供电主要是由冲击加热的相互作用的SN喷出物和密集的CSM。独特的伊本型SN 2011 hw与SN 2020 bqj非常相似,暗示了类似的祖先和CSM情景。在这种情况下,一颗非常大质量的祖星在明亮的蓝色变星和紧凑的沃尔夫-拉叶星之间的过渡阶段经历核心坍缩,嵌入在致密的富氦CSM中,与正常的SNe Ibn相比,由于残余氢的存在,不透明度增加。这种情况与SN 2020 bqj的观测特性和建模结果一致。结论:SN 2020 bqj是一个引人注目的过渡SN Ibn/IIn的例子,不仅基于它的光谱特征,还基于它的光变曲线,宿主星系的性质和推…
2021-02-26 astro-ph.HE
Mass discrepancy analysis for a select sample of Type II-Plateau supernovae
对超新星(SNe)及其前身的详细研究可以更好地了解大质量恒星的演化以及它们如何结束生命。尽管它的重要性,最常见的爆炸类型,II型超新星(SNe II)的物理参数范围仍然是未知的。特别是,以前的研究II型高原超新星(SNe II-P)的祖先群众之间的差异,推断从流体动力学模型和档案图像中的直接检测分析确定。我们的目标是导出物理参数通过对选定的一组6 SNe II-P的光变曲线和膨胀速度演变进行流体动力学建模,(SN 2004 A、SN 2004 et、SN 2005 cs、SN 2008 bk、SN 2012 aw和SN 2012 ec),符合以下三项标准:1)它们有足够的光度和光谱监测,可以进行可靠的流体动力学建模; 2)有直接的原始探测; 3)通过原始物质在爆炸后图像中的消失,确认了原始物质的身份。然后,我们比较了我们的流体动力学模型所获得的质量与直接检测的祖细胞,以测试这种差异的存在。与以前的一些作品相反,我们发现这两种方法之间有很好的一致性。
2019-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
LSQ13fn: A type II-Plateau supernova with a possibly low metallicity progenitor that breaks the standardised candle relation
我们目前的光学成像和光谱的超新星(SN)LSQ 13 fn,一个II型超新星与几个hitherto看不见的属性。虽然它最初表现出强烈的对称光谱发射特征,可归因于\ion{He}{ii},\ion{N}{iii}和\ion{C}{iii},让人想起一些相互作用的SNe,但它转变为一个更自然地属于II型高原(IIP)分类的对象。然而,它的光谱演化揭示了几个不寻常的性质:金属线出现的时间比预期的要晚,很弱,有些物种因它们的缺席而引人注目。此外,线速度被发现低于预期的平台亮度,打破了SNe~IIP标准化蜡烛距离估计方法。我们发现,结合早期喷出物-拱星物质相互作用的短阶段,贫金属喷出物和大的祖半径可以合理地解释所观察到的行为。与合成模型光谱的比较表明,一个给定的祖星质量的SNe~IIP的金属丰度低至0.1\,Z $_{\odot}$。LSQ 13 fn突出了SNe~II的多样性,以及在核心坍缩之前大质量恒星演化的最后阶段发挥作用的许多相互竞争的物理效应。
2016-03-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The two-dimensional and three-dimensional relations in the plateau emission in multi-wavelengths
本研究证明了涉及X射线峰值光度、平台末期光度和静止系时间的基本平面关系可作为测试磁星等GRB辐射模型的稳健基准,并通过模拟计算了GRB估算宇宙学参数达到SNe Ia精度所需年限。
2023-11-26 astro-ph.HE
SN 2018gj: A Short-plateau Type II Supernova with Persistent Blue-shifted H-alpha Emission
本研究通过多波段观测和建模,揭示了短平台II型超新星SN 2018gj的持续蓝移Hα发射特征,并推断其前身星为质量小于13太阳质量的红超巨星,且早期光变曲线需考虑与星周物质的相互作用。
2023-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Berkeley sample of Type II supernovae: BVRI light curves and spectroscopy of 55 SNe II
在这项工作中,55 II型超新星(SNe II)的BV RI光变曲线从利克天文台超新星搜索计划获得的卡茨曼自动成像望远镜和1米镍望远镜从2006年至2018年。此外,超过150个光谱收集的3米沙恩望远镜公布。我们进行了分析的峰值绝对幅度,下降率,和持续时间的不同阶段的光和颜色曲线。通常情况下,我们的光变曲线是以5.5天的中位数节奏采样的,总共有5093个光度点。在平均V波段平台下降率为1.29等(100天)-1,这是与以前公布的样品一致。对于每个波段,平台斜率与平台长度和绝对峰值幅度相关:SNe II具有陡峭的下降,具有较短的平台持续时间,并且更亮。本文还对谱线的时间演化进行了速度和赝等效宽度的分析。我们的光谱样本范围在爆炸后1至200天之间,爆炸后50天的喷出物膨胀速度中值为6500 km/s(Halpha线),标准色散为2000 km/s。星云光谱与使用质量<16 Msol的祖星的理论模型非常一致。所有的数据都可供社区使用,将有助于更好地了解SN II多样性,从而提高其作为宇宙学距离指标的效用。
2019-09-24 astro-ph.HE
Light Curves of Type IIP Supernovae from Neutrino-driven Explosions of Red Supergiants Obtained by a Semi-analytic Approach
本研究使用辐射流体动力学代码SNEC和半解析模型构建了大型合成IIP型超新星光曲线集合,发现红超巨星包层结构是解释光曲线的主要不确定性,其重要性不亚于爆炸物理学。
2023-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2017czd: A Rapidly Evolving Supernova from a Weak Explosion of a Type IIb Supernova Progenitor
我们提出了快速演变的超新星(SN)2017 czd的光学和近红外观测,显示出氢的特征。光学光变曲线显示出一个短的平台期(PDMATHAMN-带中的PDMATHAMN天),平台期后$\sim 20 \mathrm{days}$中的PDMATHAMO mag迅速下降.下降率大于任何标准SNe的下降率,并且接近快速演变的瞬变。峰值绝对幅度为$V$ -带中的$-16.8$ mag,其在SNe IIP和快速演变瞬变的观测范围内。SN 2017 czd的光谱清晰地显示了氢的特征,并与SNe IIP的光谱相似。然而,H $α$系并不随时间演变,并且在衰退期变得与SNe IIb中的那些相似。我们使用SN IIb祖先计算合成光变曲线,该祖先在零年龄主序处具有16 M $_{\odot}$,并在二元系统中演化。具有低爆炸能量($5\times 10^{50}$ erg)和低${}^{56}$ Ni质量($0.003 \mathrm{M}_{\odot}$)的模型可以再现SN 2017 czd中观察到的短平台相以及光变曲线的突然下降。我们的结论是SN 2017 czd可能是第一个被确认的来自SN IIb祖先的弱爆炸。我们认为,一些快速发展的瞬变可以解释这样一个弱爆炸的祖细胞很少富氢信封。
2019-04-04 astro-ph.HE
SN 2025aedz: A typical short-plateau type IIP supernova with rapid post-peak decline
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛史密森尼天体物理中心)
本文报道了典型短平台IIP型超新星SN 2025aedz,其快速峰值后下降源于低质量氢包层前身星及星周相互作用,为红超巨星问题提供观测约束。
2026-09-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Photometric and spectroscopic analysis of the Type II SN 2020jfo with a short plateau
本研究通过多波段高频观测分析短平台期II型超新星SN 2020jfo,测定其平台长度、光度、Ni/Fe丰度比及12–15倍太阳质量的前身星。
2022-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2011ht: Confirming a Class of Interacting Supernovae with Plateau Light Curves (Type IIn-P)
我们提出的光度学和光谱学的IIn型超新星(SN)2011 ht,以前确定为SN冒名顶替者。光变曲线从约120天的明确平台期突然转变为急剧的热辐射下降。导致峰值亮度,热发射线光谱表现出与拱星物质(CSM)相互作用的迹象,以相对狭窄的P-天鹅座H I和He I叠加在广泛的洛伦兹翼的形式。对于其余的平台阶段的光谱表现出加强P-Cygni配置文件的Fe II,Ca II,和H-α。到了第147天,在平台期结束后,SN进入星云相,预示着在弱连续谱上出现了[O I]、[O II]和[Ca II]的禁戒跃迁。在这一阶段,光变曲线显示出与次发光II-P型超新星相当的低光度,以及相对较快的可见光波长衰减,比Co-56的衰减率明显更陡。然而,包括红外光度在内的总辐射热下降与Co-56的衰变一致,这意味着Ni-56的质量较低,约为0.01 M(太阳)。因此,我们将SN 2011 ht描述为一个真正的核心坍缩SN,与1994 W和2009 kn的特殊SN I非常相似。这三种SNe定义了一个亚类,根据它们的光谱,它们是IIn型,但也表现出明确的平台并产生低Ni-56产率。因此,我们建议将IIn-P型作为这个子类的名称。与现有数据一致,SNe IIn-P的可能祖先包括8-10 M(太阳)恒星,它们在短暂的增强质量损失阶段后由于电子捕获而发生核心坍缩,或者更大质量的M>25 M(太阳)祖先,它们经历了富含金属的…
2013-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling the Progenitor Stars of Observed IIP Supernovae
本文利用MESA一维恒星演化代码建模IIP型超新星前身星,系统研究恒星质量、金属丰度、自转、爆炸能量和56Ni产量对光变曲线的影响,揭示其物理联系。
2024-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Photometric and Spectroscopic Properties of Type II-P Supernovae
我们研究了23个II型高原超新星(SNe II-P)的样本,所有观测到的仪器相同。对它们光度演化的分析证实,它们典型的平台期为100天,几乎没有散射,显示出更有活力的SNe变得更短的趋势。从爆发到平台的上升时间似乎与光度无关。我们分析了它们的光谱,测量典型的喷出物速度,并确认它们遵循良好的幂律下降。我们发现高速物质的迹象,在我们的六个SNe的光谱。我们通过以下问题测试不同的灰尘消光校正方法--在应用给定方法后,样品的均匀性是否增加?一个表现合理的基础分布在修正后应该会变得更紧。我们测试的方法都没有取得显著的改善。
2014-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Photometric and polarimetric observations of fast declining Type II supernovae 2013hj and 2014G
我们提出了两个II型超新星(SNe)2013hj和2014G的宽带测光和偏振观测。SN 2014 G是光谱分类的IIL型事件,我们也通过光度测定证实了这一点,因为它的光变曲线显示了一般IIL SN的特征(V波段2.55 mag(100 d)$ ^{-1} $的平台斜率和$ \sim77 $ d的持续时间)。另一方面,SN 2013 hj也显示V波段中$ 1.5 $ mag(100 d)$ ^{-1} $的高平台下降率,与SNe IIL相似,但略低于SNe IIL模板光变曲线。我们对SNe 2013hj和2014G的高节奏测光观测使我们能够覆盖光学光变曲线的所有特征相位,直到放射性尾部。宽带偏振观测表明SN 2013hj的偏振随SN向平台端的演化而略有增强,但偏振角在整个演化过程中保持不变。这一特征与具有重组氢包层的演化SN慢慢揭示更多不对称的爆炸中心区域的想法一致。对SN 2013 hj的辐射热光变曲线进行建模,得到原始质量为$ \sim11 $ M $_{\odot}$,半径为$ \sim700 $ R $_{\odot}$,而SN 2014 G模型估计的原始质量为$ \sim9 $ M $_{\odot}$,半径为$ \sim630 $ R $_{\odot}$,两者的典型能量预算均为$ \sim2\times10^{51} $ erg。
2015-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
The difficulty of inferring progenitor masses from Type II-Plateau supernova light curves
关于II型高原超新星(II-P)的前身质量的推断存在许多争议。这场争论是由辐射流体动力学模拟、爆炸前成像和宿主恒星星族研究得出的不一致结果引发的。在这里,我们提出了一个控制实验,使用四个太阳金属丰度模型与零年龄的主序列质量为12,15,20,和25 Msun。由于核心燃烧和表面质量损失的影响,这些模型会以红超巨星(RSG)的形式达到核心坍缩,其富氢包层质量为8至9 Msun,但最终质量在11至16 Msun之间。我们使用热弹爆炸前体,调整能量沉积以产生1.25 x 10^51 erg的渐近喷出物动能和0.04 Msun的初始56 Ni质量。由此产生的SNe产生类似的光度和光谱性能从10到200天。光谱特性是简并的。早期颜色的分散是由于祖先半径的范围,而晚期光谱的差异反映了更大质量的祖先中更大的氧产量。由于前体恒星具有可比的富氢包层质量,因此所有模型的光球相持续时间都是可比的;氦核质量的差异是不可见的。由于不同的主序星质量可以产生具有相似的富氢包络质量的祖星,因此光变曲线模型无法为II-P型SNe的喷出物质量提供稳健且独特的解决方案。大质量恒星演化和风质量损失的众多不确定性也阻止了与主序星质量的强关联。光曲线建模最多只能提供兼容性。
2019-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type II supernovae in low luminosity host galaxies
我们提出了一个新的样本的II型核心坍缩超新星(SNe II)发生在低光度星系的分析,比较这些事件的样本在更明亮的主机。我们的分析进行比较SN II光谱和光度参数和估计的金属丰度(推断主机光度差异)对SN II瞬态性能的影响。我们测量的SN绝对幅度在最大值,光变曲线平台的持续时间,光学厚的持续时间,并在V带的平台下降率,以及膨胀速度和伪等效宽度(pEWs)的SN光谱中的几个吸收线。对于SN宿主星系,我们估计的绝对星等和恒星质量,一个代理的宿主星系的金属丰度。在低光度星系中爆发的SNe II显示Fe II $\lambda5018$较弱的pEWs,证实了SNII光谱中的金属线与金属丰度相关的理论预测。我们还发现,SNe II在低光度主机一般有较慢的下降光变曲线,并显示较弱的吸收线。我们发现平台持续时间和膨胀速度与SN环境之间没有关系,这表明氢包层质量和爆炸能量与宿主星系的金属丰度无关。这一结果支持了最近的预测,即红超巨星的质量损失与金属丰度无关。
2018-06-11 astro-ph.HE
Between Plateaus and Slopes: A Data-Driven Exploration of Spectral Diversity Across Type IIP/L Supernovae
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本文通过数据驱动分析探讨IIP/L型Ia超新星光谱连续性,发现其光谱多样性随时间减弱,提出新的标准化方法揭示光谱相关性,支持IIP与IIL子类的连续分布。
2026-02-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Low-luminosity Type IIP Supernova 2016bkv with early-phase circumstellar interaction
我们对低光度IIP型超新星(SN)2016 bkv从初始上升阶段到平台阶段进行了光学和近红外观测。我们的观测结果表明,该超新星的平台期结束时间比爆发前延长了$\gtrsim 140$天,表明该超新星完成平台期的时间是最长的。在类型IIP SNe(SNe IIP)中,包括低光度(LL)SNe IIP。各种离子在平台相中期的线速度低至1,000 - 1,500 km/s $^{-1}$,甚至在LL SNe IIP中也是最低的。这些测量意味着SN 2016 btons的喷出物质量大于研究充分的LL IIP SN 2003 Z。在早期阶段,SN 2016 bm 3在光变曲线上显示出强烈的颠簸。此外,在此碰撞阶段的光谱表现出一个蓝色的连续伴随着一个狭窄的H $α$发射线。这些特征表明SN喷出物和拱星物质(CSM)之间的相互作用,如SNe IIn。假设抛射物-CSM相互作用的情景,在SN爆炸前几年内的质量损失率估计为$\sim 1.7 \times 10^{-2} M_{\odot}$ yr $^{-1}$。这与银河系红超巨星观测到的最大质量损失率相当,甚至更大(VY CMa的质量损失率为$\sim 10^{-3} M_{\odot}$ yr $^{-1}$)。我们认为,SN 2016 b的祖先恒星在SN爆炸之前经历了一次剧烈的质量损失。
2018-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Early-time light curves of Type Ib/c supernovae from the SDSS-II Supernova Survey
分析了Sloan数字巡天(SDSS)SN巡天II中20颗Ib/c型超新星(SNe Ib/c)的早期光学光变曲线(LC),旨在研究它们的性质,并推导出它们的祖先参数。高节奏,多波段LC与函数模型拟合,并在SN类型之间比较最佳拟合参数。为整个样品构建测辐射热LC(BLC)。通过对光谱能量分布的黑体(BB)拟合,我们计算了每个SN的黑体温度(T_BB)和光球半径(R_ph)的演化。此外,BLC属性进行比较,模型的期望。补充我们的样本与文献数据,我们发现,SNe Ic和Ic-BL(宽线)有较短的上升时间比SNe Ib和IIb。不同亚型间Δm_15相似。SNe Ic看起来比SNe Ib更亮更蓝,但如果我们考虑基于颜色的宿主星系消光校正,这种差异就消失了。我们的SNe具有典型的峰值T_BB ~ 10000 K,R_ph ~ 10^15 cm。对SNe Ib和Ic的BLC的分析给出了典型的喷出物质量M_ej = 3.6-5.7 M_sun,能量E_K = 1.5-1.7x10^51 erg,M(^56Ni)= 0.3 M_sun。对于SNe Ic-BL(M_ej = 5.4 M_sun,E_K = 10.7x10^51 erg,M(^56Ni)= 1.1 M_sun),估计E_K和M(^56Ni)的值较高。对于大多数SNe Ic和Ic-BL,我们可以对预期的早期平台期的持续时间施加强限制(<2-…
2014-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The $γ$-ray deposition histories of core-collapse supernovae
膨胀超新星(SN)喷出物中的$γ$射线沉积历史主要用于约束Ia型SN模型。在这里,我们将这种方法扩展到核心塌陷SNe,包括剥离的信封(SE;类型Ib/Ic/IIb)和类型IIP SNe。我们从文献中使用光度法构建热光变曲线,并使用Katz积分来提取$γ$射线沉积历史。我们恢复了Ia型SNe的$γ$射线逃逸时间$t_0\approx30-45\,\textrm{d}$的紧范围,并发现了SE型SNe的新的紧范围$t_0\approx80-140\,\textrm{d}$。用$t_0\gtrsim400\,\textrm{d}$可将IIP型SNe与其它SNe类型明显区分开,并且$t_0$与合成的$^{56}$ Ni质量之间可能存在负相关。我们发现合成的$^{56}$ Ni在SE SNe中的典型质量大于在IIP SNe中的典型质量,与Kushnir的结果一致。这不利于具有相同初始质量范围的这些爆炸的祖先。我们恢复观测值的$ET$,时间加权积分亮度从冷却排放,IIP型,我们发现的暗示非零$ET$值在一些SE SNe。我们应用一个简单的$ γ$ -射线辐射传输代码计算的$γ$ -射线沉积历史的模型从文献中,我们表明,所观察到的历史是一个强大的工具,约束模型。
2020-07-23 astro-ph.HE
SN2024abfl: A Low-Luminosity Type IIP Supernova at the Low-Mass End of Core Collapse
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(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);Physics Department, Tsinghua University(清华大学物理系)
研究了低光度IIP型超新星SN2024abfl,发现其光变曲线具有长达110天的平台期,膨胀速度极低,推测其核心坍缩起源。
2026-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2011A: an low-luminosity interacting transient, with a double plateau and strong sodium absorption
介绍了SN 2011 A光学瞬变的光度学和光谱学。我们的数据跨越发现后的140天,包括$BVRIu'g'r'i'z'$测光和11个时代的光谱学。由于存在窄的H $α$发射,该天体最初被归类为IIn型超新星(SN IIn),显示出特殊的特征。首先,光变曲线显示出双平台;这是之前在冒名顶替者SN 1997 bs中才观察到的特性。其次,SN 2011 A的光度非常低($M_{V}=-15.72$),介于正常发光的SN e IIn和SN冒名顶替者之间。第三,SN 2011 A在钠双重态附近表现出低速和高等效宽度吸收,其吸收随时间增加,最有可能是星周起源。这种演变也伴随着线轮廓的变化;当吸收变得更强时,出现P-Cygni轮廓。我们讨论SN 2011 A的背景下,相互作用的SNe IIn和SN冒名顶替者,这似乎证实了这种瞬态的独特性。虽然我们赞成SN 2011 A的冒名顶替者起源,但我们强调了区分终端和非终端相互作用瞬变的困难。
2015-05-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
A fundamental plane for long gamma-ray bursts with X-ray plateaus
一类长伽马射线暴(GRB)在其X射线余辉中呈现延长的平台期的光变曲线,遵循平台期的静止帧结束时间$T_a$与其相应的X射线光度$L_{a}$之间的相关性,Dainotti et al.(2008)。在这项工作中,我们执行的176个{ \it雨燕}伽玛暴已知的红移,表现出余辉平台的总样本的分析。通过增加第三个参数,即瞬发发光的峰值亮度$L_{peak}$,我们发现了一个新的三参数关联的存在。当一个类特定的伽玛暴样品被定义时,关于这个平面的数据的分散变得更小。这122个伽玛暴的样本是从总样本中选出的,排除了伴随超新星(SNe)的伽玛暴、X射线闪光和具有延长发射的短伽玛暴。{ \bf在这个例子中,三个参数的相关性确定了伽玛暴的“基本面”}。此外,我们进一步限制我们的分析,伽玛暴的光变曲线具有良好的数据覆盖率和几乎平坦的高原,40伽玛暴形成我们的“黄金样本”。最后一个子类的三参数相关性的固有散射$σ_{int}=0.27 \pm 0.04$比$L_{a}-T_a$的值小两倍以上,使其成为涉及余辉平台期的最紧密的三参数相关性。最后,我们还表明,一个稍微不那么紧密的相关性之间存在$L_{peak}$和代理平台阶段期间发出的总能量,$L_a T_a$,确认存在的即时和余辉阶段之间的能量缩放。
2016-06-04 astro-ph.HE
Statistical Study of Gamma-Ray Bursts with a Plateau Phase in the X-ray Afterglow
在伽马射线暴(GRB)中,观测到相当一部分的X射线余辉存在平台相。先前,已经发现在关于平台期的三个关键参数之间存在相关性,即,伽玛暴静止坐标系中平台相的结束时间($T_{a}$)、结束时间处相应的X射线亮度($L_{X}$)和瞬发伽玛暴的各向同性能量($E_{γ,\rm{iso}}$)。在这项研究中,我们系统地搜索了2005年5月至2018年8月期间发生的所有具有平台期的\emph{Swift} GRB。我们收集了174个GRB,所有这些都有红移。对于整个样本,确认了$L_{X}$、$T_{a}$和$E_{γ,\rm{iso}}$之间的相关性,最佳拟合关系为$L_{X}\propto T_{a}^{-1.01}E_{γ,\rm{iso}}^{0.84}$。这样一个更新的三参数相关仍然支持伽玛暴后的中心残留物可能是毫秒磁星。有趣的是,在我们的样本中,持续时间小于2 s的短伽玛暴也遵循相同的相关性,这暗示两颗中子星的合并产物可能是高质量磁星,但不一定是黑洞。此外,具有“内部”平台(即,随后的衰减指数通常小于-3)也遵循这种相关性。它进一步加强了这样一种观点,即内部平台是由于高质量中子星延迟坍缩成黑洞。更新后的三参数关联表明,具有平台相的伽玛暴可以作为宇宙学研究的标准烛光。
2019-09-18 astro-ph.HE
Velocity evolution of broad-lined type-Ic supernovae with and without gamma-ray bursts
本研究通过分析迄今最大的有/无伽马射线暴的宽线Ic型超新星光谱样本,发现两类超新星膨胀速度演化相似,暗示它们来自同一潜在事件群体。
2025-06-30 astro-ph.HE
The quest for new correlations in the realm of the Gamma-Ray Burst -- Supernova connection
伽马射线暴(GRB)是一种高能的宇宙学瞬变现象。长伽玛暴通常与Ib/c型超新星(SNe)有关,我们称之为GRB-SNe。由于对于一个给定的伽玛暴,相关的SN只能在低红移时观察到,当我们考虑在高红移时无法观察到的内在微弱源时,可能存在选择效应。因此,重要的是要探讨可能的关系,伽玛暴和SN参数后,这些已被纠正的天体物理偏差,由于仪器选择效应和红移的演变所涉及的变量。到目前为止,只有伽玛射线暴的瞬发性质已检查对SNe Ib/c的性质,而不考虑余辉(AG)。本文研究了GRB的提示和AG以及相关的SN性质之间的关系。我们调查了91个二维SN和GRB观测值之间的相关性之前和之后的选择偏差和进化效应的校正。作为这项调查的结果,我们发现了一种新的相关性的暗示,皮尔逊相关系数> 0.50,被偶然吸引的概率< 0.05。这种相关性是在GRB光学平台发射结束时的亮度和SN的静止帧峰值时间之间。根据这种关系,最亮的光学平台伴随着最大的峰值时间。这种相关性是正确的选择偏差和红移的演变,并可能提供新的约束与GRB-SNe连接的天体物理模型。
2022-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
X-ray Flares Raising upon Magnetar Plateau as an Implication of a Surrounding Disk of Newborn Magnetized Neutron Star
X射线耀斑通常被归因于伽马射线暴(GRB)中心引擎的长期活动,例如,后退增积然而,伽玛射线暴的X射线稳定期更倾向于毫秒磁星中央引擎。由于磁星的螺旋桨效应,回退吸积可以被显著抑制。因此,如果螺旋桨区不能有效地阻止质量流到达磁星表面,磁星平台上的X射线耀斑将被暗示。在这项工作中,这种特殊的情况下连接到一个磁星的吸积过程,并给出了一个磁盘结构的含义。研究了多耀斑GRB 050730的重复吸积过程,并对GRB 111209A的吸积引起的磁场变化进行了讨论。GRB 050730、GRB 060607A和GRB 140304A中存在两个或多个耀斑,采用磁星质量$M=1.4~ M_\odot$和半径$R=12~\rm km$,对应的周围盘的平均质量流量分别为$3.53\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$、$4.23\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$和$4.33\times 10^{-4}~M_\odot~\rm s^{-1}$,对应的磁层平均尺寸分别为$5.01~\rm \times10^{6} cm$、$6.45~\rm \times10^{6} cm$和$1.09~\rm \times10^{7} cm$。对12个耀斑中包含8个伽玛暴的统计分析表明,单个耀斑的总质量负荷为$\sim 2\times 10^{-5}~M_{\od…
2021-09-23 astro-ph.HE
Supernovae Ia and Gamma-Ray Bursts together shed new lights on the Hubble constant tension and cosmology
本文通过分箱分析Pantheon样本发现哈勃常数随红移呈缓慢下降趋势,并结合伽马射线暴基本面关系等探针,为解决哈勃常数危机及探索高红移宇宙提供了新见解。
2023-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
ASASSN-14dq: A fast-declining type II-P Supernova in a low-luminosity host galaxy
本文介绍了II-P型超新星ASASSN-14 dq的光学宽带测光和低分辨率光谱观测结果。ASASSN-14 dq在一个低光度/金属量的宿主星系UGC 11860中爆炸,其特征在光球相位谱中表现为弱的铁线。SN的平台期为90 d,V带平台下降率为1.38 $\sim\,$,高于大多数II-P型SN。ASASSN-14 dq是一个发光的II-P型SN,其$V$带绝对星等峰值为-17.7 $\,\pm\,$ 0.2等。ASASSN-14 dq的光变曲线表明它是一个快速衰减的II-P型SN,使其成为II-P型和II-L型SN e之间的过渡事件。借助文献中采样良好的光变曲线,重建了II型SNe的陡度参数和$\rm ^{56}Ni$质量之间的经验关系。ASASSN-14 dq的$\sim\,$ 0.029 M $_{\odot}$的$\rm ^{56}Ni$质量估计值略低于发光II-P型SN的预期$\rm ^{56}Ni$质量。使用分析光变曲线模型,估计这一事件的始祖半径为$\rm \sim3.6\times10^{13}$ cm,喷出物质量为$\rm \sim10\ M_{\odot}$,总能量为$\rm \sim\,1.8\times 10^{51}$尔格。ASASSN-14 dq的光球速度演化类似于II-P型SN,但Balmer特征(H $α$和H $β$)显示出相对缓慢的速度演化。在平…
2018-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
A lower occurrence rate of bright X-ray flares in SN-GRBs than $z<1$ GRBs: evidence of energy partitions?
比较了z<1的伽马射线暴(GRB)中有或没有观测到超新星(SNe)关联的亮X射线耀斑的出现率。我们的样品I:具有SNe星协(SN-GRB)和早期Swift/X射线望远镜(XRT)观测的z<1长GRB(LGRB)由18个GRB组成,其中只有两个GRB具有明亮的X射线耀斑。我们的样品二:与之相比,所有z<1的未观测到SNe协成的LGRB和早期的Swift/XRT观测到的LGRB都由45个GRB组成,其中16个GRB呈现明亮的X射线耀斑。因此,研究表明,样品I中明亮X射线耀斑的发生率(11.1%)低于样品II(35.6%)。此外,如果将昏暗的X射线波动作为耀斑包括在内,则发现16.7%的样品I和55.6%的样品II具有耀斑,再次显示了这两个样品之间的差异。我们研究了这些明亮的X射线耀斑的物理起源,发现它们中的大多数可能与中央发动机的反应性有关。为了理解这种差异,我们提出,这样一个较低的发生率在SN-GRB样本中的耀斑可能暗示在GRB,SNe,和X射线耀斑之间的能量分配下的大质量恒星爆炸的饱和能量预算。
2018-05-15 astro-ph.HE
Optical studies of two stripped envelope supernovae SN 2015ap (Type Ib) and SN 2016P (Type Ic)
本文介绍了Ib型SN 2015 ap和Ic型SN 2016 P的光度学和光谱学研究。SN 2015 ap是Ib型中的一颗明亮的(M $_{V}$ = $-$ 18.04等),而SN 2016 P则是Ic型SN e中的一颗平均值(M $_{V}$ = $-$ 17.53等)。SNe 2015 ap和2016 P的热释光曲线模型表明,SNe都是由$^{56}$ Ni +磁星模型提供动力的,$^{56}$ Ni质量为0.01 M $_{\odot}$和0.002 M $_{\odot}$,喷出物质量为3.75 M $_{\odot}$和4.66 M $_{\odot}$,自旋周期P $_{0}$分别为25.8 ms和36.5 ms,磁场B $_{p}$分别为28.39 $\times$ 10 $^{14}$高斯和35.3 $\times$ 10 $^{14}$高斯。SN 2015 ap的早期光谱显示出明显的He谱线,由于Fe络合物而具有“W”特征,而其他的Mg II,Na I和Si II谱线在SN 2015 ap和2016 P中都存在。星云相位[O I]剖面表明SN 2015 ap的不对称剖面。SN 2015 ap的[O I]/[Ca II]比值和星云光谱模型暗示其前身质量在12 $-$ 20 M $_{\odot}$之间。
2020-06-19 astro-ph.HE
Low-Luminosity Type IIP Supernovae from the Zwicky Transient Facility Census of the Local Universe. II: Lightcurve Analysis
California Institute of Technology(加州理工学院);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);SOKENDAI(日本综合研究大学院大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);National Institutes of Natural Sciences(国立自然科学研究院);Monash University(蒙纳士大学);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);University of Washington(华盛顿大学)
本文研究了IIP型超新星的光变曲线特性,发现低光度IIP型超新星具有较小的前身半径和不同的密度分布,且其光变曲线特征与高光度IIP型超新星不同。
2026-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Study of the Gamma-Ray Burst Fundamental Plane
一类长伽马射线暴(GRB)在其X射线余辉中具有平台阶段,遵守平台结束时的静止帧时间Ta,其对应的X射线光度La和瞬发发射中的峰值光度Lpeak之间的三维(3D)关系(Dainotti et al. 2016)。我们从2014年7月到2016年7月扩展了X射线数据的原始分析,共获得了183个具有余辉平台和已知红移的Swift GRB样本。我们将最近的GRB添加到以前的“黄金样本”(现在包括45个GRB)中,并获得了与以前结果在一个sigma内兼容的内在散射的关系平面。我们比较了几种类型的伽玛暴,如短与扩展发射,X射线闪光,与SNe相关的伽玛暴,长持续时间的伽玛暴,和黄金样品,仅由伽玛暴组成的光变曲线具有良好的数据覆盖率和相对平坦的平台,并评估了它们的关系平面。我们发现,它们与来自金样品的基本平面没有统计学差异,并且基本平面仍然具有最小的散射。我们将文献中列出的喷流张开角与使用Pescalli等人(2015)中方法的Eiso-Egamma关系推导出的角度进行了比较,并计算了长伽玛暴样本的关系平面,说明了不同的喷流张开角。我们观察到,这种校正并没有显著减少散射。在一个扩展的分析中,我们发现,基本平面是独立的几个提示和余辉参数。
2016-10-31 astro-ph.HE
SN 2023gfo: A Peculiar Type IIP Supernova with High Luminosity and Normal Plateau Duration
Kagoshima University(鹿儿岛大学);Kyoto University(京都大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本研究发现特殊超新星 SN 2023gfo 光度极高但 plateau 持续时间正常,推断其前身星半径异常大,排除 ejecta-CSM 强相互作用的高光度成因。
2026-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova 2012aw - a high-energy clone of archetypal type IIP SN 1999em
我们提出了密集采样的UBVRI/griz光度和低分辨率(6-10A)光学光谱观测4至270天后,新发现的II型SN 2012 aw在附近(~9.9 Mpc)星系M95的爆炸。光变曲线的视星等、颜色、辐射热光度以及显著光谱特征的存在和演化与原型IIP SNe 1999 em、1999 gi和2004 et具有惊人的相似性。SN 2012 aw的早期观测清楚地发现了爆发后37天左右V、R和I带光变曲线的极小值,这可能是复合相出现的一个观测证据。中坪MV星等(-16.67 $\pm$ 0.04)位于亮(~ -18)和亚亮(~ -15)IIP SNe之间。镍的质量为0.06 $\pm$ 0.01 M_sun。光谱的SYNOW模拟结果表明,在相当的历元上,SN 2004 et的光球速度值和演化与SN 2004 et相似,但比SN 1999 em和1999 gi的光球速度高约600 km/s。这种趋势在H α和H β的线速度中更为明显。喷出物的速度特性与现有的辐射流体动力学模拟结果的比较表明,爆炸能量在1- 2 × 10^51尔格之间;星云相位[Oi]双重态光度与SNe 2004 et和1987 A的进一步比较表明,祖星的质量约为14-15 M_sun。高速吸收功能的存在下,在中期到晚期的高原,并可能在早期阶段的光谱显示出喷出物和拱星物质之间的相互作用的迹象,与其早期的X射线和无线电波段的检测…
2013-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fast and Not-so-Furious: Case Study of the Fast and Faint Type IIb SN 2021bxu
本文通过测光与光谱观测及激波相互作用加放射性衰变复合模型,研究低光度快演化 IIb 型超新星 SN 2021bxu,揭示其低镍质量、低抛射物质量及延展包层特征,表明此类事件是参数空间极端区域的罕见爆发。
2023-07-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Sn 2008in - bridging the gap between normal and faint supernovae of type IIP
我们目前的光学光度和低分辨率光谱观测的II型高原超新星(SN)2008年,这发生在郊区的近面对面的螺旋星系M 61。X射线、紫外线和近红外波段的光度数据已被用来描述这一事件的特征。SN场是在爆炸前7天用ROTSE-IIIb光学望远镜拍摄的。这使我们能够将冲击爆发的时间限制在JD = 2454825.6。根据光度监测得出的平台期持续时间约为98天。SN 2008 in的光谱与原型低光度IIP SNe 1997 D和1999 br的光谱有着惊人的相似之处。将SN 2008 in的喷出物运动学与Dessart等人(2010年)对IIP型SN e的流体动力学模拟进行的比较表明,它是一个能量较低的事件(~ 5 $\times10^{50}$ erg)。然而,光变曲线表明放射性$^{56}$ Ni的产生显著高于低光度SNe中的产生。采用沿SN方向的星际吸收约为0.3等,距离为13.2 Mpc,我们估计合成的Ni质量约为0.015 $M_{\odot}$。利用半解析公式(Litvinova & Nadezhin 1985),我们推导出SN前半径约为126 $R_{\odot}$,爆炸能量约为5.4 $\times10^{50}$ erg,总喷射质量约为16.7 $M_{\odot}$。后者表明,该祖先的零年龄主序列质量不超过20 $M_{\odot}$。考虑到SN 2008 in的上述性质,以及…
2011-06-13 astro-ph.HE
After the Fall: Late-Time Spectroscopy of Type IIP Supernovae
在这里,我们分析了低红移(z < 0.016)、富氢的IIP型超新星(SNe IIP)的晚期(后平台期; 103 < t < 1229 d)光谱。我们新构建的样本包含38 SNe IIP的91个星云光谱,这是有史以来在一项研究中分析的同类数据集中最大的数据集,许多对象都有互补的光度数据。我们确定了峰值和总光度,峰值的速度,HWHM强度,和许多发射线的轮廓形状。这些值和各种流量比的时间演变进行了研究。我们还研究了这些测量和光度观测值之间的相关性,如峰值和平台的绝对幅度和后期的光变曲线下降率在各个光学波段。我们发现的最强和最稳健的结果是,所有光谱特征(除了氦)的光度往往是更高的对象与陡峭的晚时间V波段下降率。陡峭的后期V带斜率可能是由于伽马射线和正电子的捕获效率较低,这可能是由多维效应引起的,例如喷出物的聚集或爆炸本身的非球面性。此外,如果伽马射线和正电子可以更容易地逃逸,那么光子也可以通过观察到的发射线逃逸,从而导致更明亮的光谱特征。它还表明,SNe IIP与较大的祖星有喷出物与更多的物理扩展的氧层,以及与氢层混合。此外,我们发现一个子集的对象与证据不对称镍-56喷射,可能双极的形状。我们还比较了我们的观察到的理论晚时间光谱模型的SNe IIP从两个不同的群体,并找到中度到良好的协议与这两套模型。我们的SNe IIP光谱与12-15 M太阳的祖先星具有相对低的金属丰度(Z $\le$…
2016-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dark Energy Constraints in light of Pantheon SNe Ia, BAO, Cosmic Chronometers and CMB Polarization and Lensing Data
为了探索是否存在超越标准宇宙学模型的新物理,我们将最新最大的Pantheon Ia型超新星样本与重子声振荡、宇宙微波背景辐射、普朗克透镜效应和宇宙计时器的数据组合,约束了7个宇宙学模型.我们发现,在$Λ$ CDM宇宙学框架下,宇宙是平坦的,暗能量的约束状态方程与宇宙学常数假设非常一致,没有动力学暗能量存在的证据,在宇宙的暗扇区中没有暗物质与暗能量相互作用的迹象,在宇宙的中微子区不存在不育中微子。给出了三个活跃中微子总质量的95 $\%$极限$Σm_ν<0.178$ eV。很明显,基于当前观测数据集的标准宇宙学模型没有任何偏离。
2018-05-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
SN 2013ab : A normal type IIP supernova in NGC 5669
我们提出了密集采样的紫外/光学光度和低分辨率光谱观测的IIP型超新星2013 ab在附近的($\sim$ 24 Mpc)星系NGC 5669,从2到190天后爆炸。LCOGT网络中的1- 2米级望远镜、印度的ARIES望远镜和全球各地的各种其他望远镜都获得了连续的光度观测,通常是一天到一周的节奏。光变曲线和光谱表明SN是一个正常的IIP型事件,平台期为$ \sim80 $天,平台期中期的绝对视星等为-16.7,尽管相对于其他类似亮度的原型SN,在平台期期间有更陡的下降($ V $带中的$ ^{-1} $为0.92等100天$ ^{-1} $)。SN 2013 ab的速度剖面与SNe 1999 em和2012 aw的速度剖面非常相似。根据Rabinak & Waxman(2011)的公式,SN辐射的初始温度演化使我们能够估计其前身半径为$ \sim $ 800 R $_{\odot}$,表明SN起源于一颗红超巨星。用膨胀光球法(EMO)估算了该星系与SN主星系的距离为24.3Mpc。从我们的观察,我们估计,0.064 M $_{\odot}$的$^{56}$镍在爆炸中合成。SN的广义相对论辐射流体动力学模型推断爆炸能量为$ 0.35\times10^{51} $ erg,原始质量(爆炸时)为$ \sim9 $ M $_{\odot}$,初始半径为$ \sim600 $ R $_{\o…
2015-04-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Type II supernovae from the Carnegie Supernova Project-I. III. Understanding SN II diversity through correlations between physical and observed properties
SNe II显示出巨大的光度和光谱多样性,这归因于它们的祖先和爆炸特性的不同物理特性。在这项研究中,第三个一系列的论文,我们分析了由卡内基超新星项目-I观察到的SNe II的样本,我们提出了它们的观测和物理性质之间的相关性。我们的分析表明,爆炸能量是与最高数量的参数相关的物理属性。我们恢复以前提出的富氢信封质量和平台持续时间之间的关系,并发现更明亮的SNe II与更高的膨胀速度,更快的下降光变曲线,和更高的镍质量是一致的更高的能量爆炸。此外,更快下降的SNe II也与喷出物内部区域更集中的Ni相容。发现初始质量、爆炸能量和Ni质量之间存在正趋势。虽然爆炸能量跨越了我们模型探索的整个范围,但初始质量通常来自相对较窄的范围。从我们的网格模型中测量可观测的属性,以确定每个物理参数对所观察到的SN II多样性的影响。我们认为,爆炸能量是物理参数造成的SN II多样性的影响最大,当假设标准的单星演化模型中使用的本研究。包括前SN模型假设更高的质量损失产生显着增加的强度的一些相关性,特别是那些之间的祖富氢信封质量和平台和光学厚相持续时间。这些差异清楚地表明了对恒星演化的不同处理方法的影响,这意味着标准单星演化假设的改变对于完整理解SN II多样性是必要的。
2022-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical and X-ray GRB Fundamental Planes as Cosmological Distance Indicators
伽马射线暴(GRB),可以作为标准化的烛光,将距离阶梯扩展到Ia型超新星(SNe Ia,$z=2.26$)之外。我们使用3D基本平面关系(Dainotti关系)之间的休息帧结束时间的X射线平台发射,其相应的亮度,和峰值提示亮度标准化伽玛暴。结合超新星Ia和伽玛暴,我们约束$Ω_{\text{M}}= 0.299 \pm 0.009$假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学和不纠正伽玛暴的选择偏差和红移的演变。使用3D光学Dainotti相关,我们发现该样品在测定$Ω_{\text{M}}$方面与X射线样品一样有效。我们修剪我们的伽玛暴样品,以实现更紧密的平面,以模拟额外的伽玛暴。我们确定了需要多少伽玛暴作为独立的探针,以实现一个相当的精度在$Ω_{\text{M}}$上获得的SNe Ia。我们分别在2011年和2014年使用142和284个模拟光学伽玛暴获得了相同的误差测量,考虑变量的误差线减半。这些误差极限将分别在2038年和2047年达到。与当前样本相比,使用加倍的样本(通过未来的机器学习方法获得,允许在z未知时进行光变曲线重建和GRB红移的估计),误差线减半,我们将分别在2011年和2014年达到与SNe Ia相同的精度。如果我们考虑目前的SNe精度,到2054年将达到390个光学伽马射线暴。
2022-06-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lack of thermal energy in superbubbles: hint of cosmic rays?
采用解析方法和$1$双流体模拟,研究了宇宙射线(CR)对OB星协中由多颗超新星(SNe)/星风驱动的星际超气泡(ISB)动力学的影响.除了CR平流和扩散,我们的模型还包括热传导和辐射冷却。我们发现,CR注入在反向冲击或在一个中央风驱动区域可以影响ISBs的热剖面,因此它们的X射线特性。即使总机械功率的一小部分($10-20\%$)被注入到CR中,反向冲击时的冲压压力的显著部分也可以被传递到CR。如果(1)反向激波气体马赫数超过临界值($M_{\rm th}\gtrsim 12$)和(2)CR加速时间尺度$τ_{\rm acc}\sim κ_{\rm cr}/v^2$短于动力学时间,则能量传递变得有效,其中$κ_{\rm cr}$是CR扩散常数,$v$是上游速度。我们表明,CR影响的气泡可以表现出体积平均热气温度$1-5\times10^{6}$ K,低于一个因素的$2-10$比没有CR。因此,CR可以潜在地解决长期存在的问题,观察到的低ISB温度。
2017-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The $γ$-ray deposition histories of Calcium-rich supernovae
本研究通过分析五颗钙丰富超新星的γ射线沉积历史,约束其前身星系统,发现氦壳层爆燃和超剥离核塌缩模型不适用,支持低质量白矮星爆炸或剥离恒星核塌缩模型。
2022-12-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Low luminosity Type II supernovae III. SN 2018hwm, a faint event with an unusually long plateau
在这项工作中,我们提供了低光度IIP型超新星(SN)2018 hwm的光度和光谱数据。该天体显示出一个微弱的($M_r=-15$等)和非常长的($\sim$ 130天)的平台,随后在$r$ -波段到放射性尾部的2.7等下降。第一个光谱显示了一个蓝色的连续带,窄的巴耳末线,而在平台期间,光谱显示了许多金属线,都具有强而窄的P-Cygni轮廓。膨胀速度很低,在1000-1400 km/s $^{-1}$范围内。星云光谱以H-$α$为主,[O-I]和[Ca-II]双峰的发射较弱。绝对光变曲线和各相光谱与低光度SNe IIP相似。我们估计,0.0085 $M_{\odot}$的$^{56}$镍质量喷出,通过流体动力学模拟。当爆炸能量为0.075 foe,初始半径为845 $R_{\odot}$,初始质量为9-10 $M_{\odot}$时,模型与观测数据的拟合最好。最后,我们对星云光谱进行了建模,以确定氧气和钙的喷射量。我们发现低M($^{16}$ O)$\approx 0.02$ $M_{\odot}$,但高M($^{40}$ Ca)为0.3 $M_{\odot}$。推断的低爆炸能量,低喷射$^{56}$镍质量和祖参数,以及在星云光谱中观察到的特殊功能,是一致的电子捕获SN爆炸的超渐近巨星分支星和低能量,镍贫铁核塌缩SN从10-12 $M_{\odot}$红超巨星。
2021-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical and NIR observations of the nearby type Ia supernova SN 2014J
本文介绍了M82中Ia型超新星SN 2014 J的光学和近红外观测结果。观察到的光变曲线被发现是类似于正常的超新星Ia,与下降率参数$Δm_{15}(B) = 1.08 \pm 0.03$。这颗超新星在JD 2456690.14达到$B$波段的最大值,视星等为$m_B(max) = 11.94$。光谱显示出红色的连续谱,具有深星际Na~{ \sc i}吸收,但在其它方面与正常的Ia型超新星相似。Si~{ \sc ii} $λ6355$特征表明,在$B$ -带最大值处,SN 2014 J的速度为$\sim 12\,000$ km s $^{-1}$,这使SN 2014 J位于SNe Ia的正常速度群和高速群的边界。SN 2014 J的速度演化将其归入低速梯度亚类,而Si~{ \sc ii}特征在$B$带最大值附近的等效宽度将其归入SN Ia的核心正常亚类和宽线亚类的边界。与测热光变曲线拟合的分析模型表明,在爆炸中总共喷射出$\sim 1.3$ M $_{\odot}$,并且喷射出的$^{56}$ Ni质量为$M_{Ni} \sim 0.6$ M $_{\odot}$。SN 2014 J星云光谱中的低[Fe~{\sc iii}] $\lambda4701$与[Fe~{ \sc ii}] $\lambda5200$的比值暗示了喷出物中的团块。SN 2014 J在四个历元上获得的光学宽带线…
2016-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR