Excluding super-soft X-ray sources as progenitors for four Type Ia supernovae in the Large Magellanic Cloud
Ia型超新星对我们理解宇宙至关重要,因为它们可以用来测量宇宙学距离,并且在用重元素丰富星际介质方面具有重要意义。它们被认为是白矮星的热核爆炸,但导致这些爆炸的确切机制仍不清楚。这两个相互竞争的模型是单简并模型,其中白矮星吸积来自伴星的物质,并在达到阿布拉塞卡极限时爆炸,以及双简并模型,其中爆炸是由两个白矮星合并造成的。在这里,我们报告的结果,排除了热,发光的祖先符合单一的简并的情况下,四个年轻的Ia型超新星遗迹在大麦云云。使用积分场光谱仪WiFeS,我们在这些残余物中搜寻了被祖星电离的残余星云,这些残余星云将在爆炸后持续存在长达$\sim 10^5$年。我们在任何残骸周围都没有发现这样的星云。通过比较我们的上限与使用多云进行的光电离模拟,我们已经把严格的上限的光度的祖先这些超新星遗迹。我们的研究结果增加了越来越多的证据不利于单一退化的情况。
2018-12-20 astro-ph.HE
The Very Early Light Curve of SN 2015F in NGC 2442: A Possible Detection of Shock-Heated Cooling Emission and Constraints on SN Ia Progenitor System
Ia型超新星(SNe Ia)的主要前身候选者是双星系统中的白矮星,伴星是另一颗白矮星(双简并系统)或一颗R* >~ 0.1 Rsun的进化程度较低的非简并恒星(单简并系统),但没有直接的观测证据表明哪一个前身系统更常见。最近的研究表明,超新星爆炸后不久的光变曲线可以用来设定祖先大小R* 的限制。在这里,我们报告了一个高节奏的监测观察SN 2015 F,一个正常的SN Ia,在星系NGC 2442开始约84天前的第一个光的时间。通过我们的日常节奏数据,我们捕捉到了放射性供电的光变曲线的出现,但更重要的是,我们以> 97.4%的置信度检测到了一种可能的暗淡前体发射,这种发射出现在放射性供电发射上升之前大约1.5天。该信号与理论预期的祖先系统,涉及一个伴星与R* = ~0.1 - 1 Rsun或迅速爆炸的双简并系统,但不一致的典型调用大小的白矮星的R* ~ 0.01 Rsun的祖先。前体辐射的上限也限制了母星的大小为R* < 0.1 Rsun,伴星的大小为R* < ~1.0 Rsun,不包括母星系统中非常大的伴星。此外,我们发现SN 2015 F的距离为23.9 +-0.4 Mpc。
2015-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supersoft X-ray Phase of Single Degenerate Type Ia Supernova Progenitors in Early Type Galaxies
在Ia型超新星(SN Ia)的单简并(SD)假设中,吸积白矮星(WD)将经历超软X射线源(SSS)阶段。最近,Gilfanov & Bogdan(2010,以下简称GB 10)声称观测到的早型星系的X射线通量太低,与基于相当简单假设的SD方案的预测不一致。我们提出了现实的SD系统的演化模型,并计算SSS阶段的持续时间。在大多数情况下,吸积WD花费了很大一部分时间在光学厚风阶段和经常性的新星阶段,而不是SSS阶段。因此,SSS阶段只持续了几十万年。这比GB 10所采用的时间短约10倍,其中假设SN~Ia祖WD的大部分寿命都是SSS。SSS的理论X射线光度有很大的不确定性,因为质量吸积WD的不确定的大气模型和软X射线的伴星的冷风物质的吸收。因此,我们采用了现有共生SSS的观测通量的平均值,即,对于0.3- 0.7 keV,约为0.4 x 10^{36} erg s^{-1}。利用这些SSS持续时间和软X射线光度,我们证明了GB 10观测到的X射线通量与我们基于SD方案估计的早型星系的通量是相当一致的。这有力地支持了SD假说是Ia超新星在早型星系中的主要贡献者。
2010-10-28 astro-ph.HE
Nebular Spectra of 111 Type Ia Supernovae Disfavor Single Degenerate Progenitors
我们把统计约束Ia型超新星(Ia型超新星)的祖先使用227星云相位谱的111 Ia型超新星。我们没有发现任何星云相位谱中的剥离伴星发射的证据。使用最近的流体动力学模拟,对每个光谱中可能未被检测到的质量量设置了上限。有了这些零检测,我们把观测$3σ$上限的部分超新星Ia,产生通过经典的H-丰富的非简并同伴的情况下<5.5%。此外,我们设定了一个试探性的$3σ$上限的He星祖场景<6.4%,虽然进一步的理论建模是必要的。这些限度是指我们最具代表性的样本,包括正常、91 bg样、91 T样和“超级阿帕拉塞卡”\sne,但不包括SNe Iax和SNe Ia-CSM。作为我们分析的一部分,我们还推导出一个星云相位菲利普斯关系,它近似的亮度从$150-500$ ~天后,最大使用峰值幅度和下降率参数$Δm_{15} (B)$的超新星Ia。
2019-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor model of Cosmic Ray knee
宇宙射线的初级能谱在约$3$ PeV处出现一个拐点,在该处谱指数发生变化。尽管作出了许多努力,但这种光谱特征的起源尚未得到令人满意的解决。本文提出,谱在膝点以上的陡化可能是宇宙线源前身质量分布的结果。所提出的推测模型可以解释宇宙射线的所有主要观测特征,而无需调用任何微调来匹配任何能量点的通量或光谱。所提出的模型的预测主要组成的情况下,超过膝盖是相当不同的,从大多数流行的膝盖模型,从而可以区分从精确的实验测量的主要组成。
2015-08-16 astro-ph.HE
The single-degenerate model for the progenitors of accretion-induced collapse events
氧氖白矮星(ONe WD)的吸积诱导坍缩(AIC)是恒星演化的一种理论预测结果,可能与某些中子星系统的形成有关。然而,AIC事件的起源模型还没有得到很好的研究,最近的研究表明,当CO WD表面发生偏离中心的碳点火时,CO WD+He星系统也可能通过AIC过程参与中子星系统的形成。本文系统地研究了AIC事件的单简并(SD)模型,包括CO WD+He星通道和ONe WD+MS/RG/He星通道的贡献。首先,在详细的双星演化计算的基础上,给出了在轨道周期--次质量平面内产生AIC事件的这些SD通道的初始参数空间。然后,根据一种二进制总体综合方法,基于初始参数空间,给出了这些SD通道的AIC事件发生率和延迟时间。我发现我们银河系中AIC事件的发生率在$\sim0.3-0.9\times10^{-3}$ \,yr $^{-1}$的范围内,它们的延迟时间为$>$ 30\,Myr。研究还发现,ONe WD+He星通道是产生AIC事件的主要途径,而CO WD+He星通道在研究AIC事件的起源时不可忽略。
2018-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining The Single-Degenerate Channel of Type Ia Supernovae With Stable Iron-Group Elements in SNR 3C 397
最近,SNR 3C 397的朱雀X射线光谱表明Ni、Mn、Cr和Fe的稳定铁族元素丰度增加。为了解决3C 397的祖先和爆炸机制的关键问题,我们计算核合成产量从一套多维流体动力学模型在近Kazrasekhar质量,单简并范式超新星Ia型。改变祖先白矮星的内部结构,成分,点火和爆炸机制,我们发现最好的匹配观察到的3C 397的铁峰元素是致密的(中心密度$\ge$ 6 $\times$ 10 $^{9}$ g cm $^{-3}$),低碳白矮星经历了一个弱的,中心点燃爆燃,随后爆炸。产生的$^{56}$ Ni的量与正常或明亮的正常Ia型超新星一致。一个中心点燃的,低中心密度($\simeq$ 2 $\times$ 10 $^{9}$ g cm $^{-3}$)的祖先白矮星,在文献中经常被认为是一个纯粹的爆燃,也被发现产生良好的协议与3C 397核合成产额,但导致一个亚发光的超新星Ia事件,与X射线线宽数据相冲突。此外,在以前的工作,提出了一个大的超太阳的SNR 3C 397的白矮星祖金属丰度,我们发现令人满意的协议,太阳和太阳下的金属丰度祖。我们讨论了一系列的影响,我们的研究结果为单简并通道。
2017-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Expanding molecular bubble surrounding Tycho's supernova remnant (SN 1572) observed with IRAM 30 m telescope: evidence for a single-degenerate progenitor
Ia超新星的前身是单简并还是双简并白矮星系统一直是一个备受争议的话题。为了解决Ia型第谷超新星遗迹(SNR)SN 1572的起源,我们进行了$^{12}$ CO J=2-1映射和使用IRAM 30米望远镜对遗迹进行3毫米线测量。我们表明,第谷是包围着一个clusterous分子泡在当地的标准的$\sim 61$公里的$^{-1}$的速度为$\sim 4.5$公里的$^{-1}$,并有一个质量为$\sim 220$ M $_\odot$(在距离为2.5千秒差距)。增强的$^{12}$ CO J=2-1线发射相对于$^{12}$ CO J=1-0发射和可能的线加宽(在速度范围$-64$到$-60$ km s $^{-1}$)被发现在东北边界的SNR,在那里的壳变形和减速。这些功能,结合膨胀的分子泡和第谷之间的形态对应关系,表明SNR是与泡沫在速度范围$-66$到$-57$ km s $^{-1}$。最合理的起源膨胀的泡沫是快速流出(速度为数百公里秒$^{-1}$)驱动的WD附近,因为它吸积的物质从一个非退化的伴星。在低密度风吹气泡中,信噪比一直在扩大,冲击波刚刚到达分子腔壁。在低密度风吹气泡中,信噪比一直在扩大,冲击波刚刚到达分子腔壁。这是第一次明确检测到Ia型SNR的祖先驱动的膨胀气泡,这构成了Ia型SN的单一简并祖先的证据。
2016-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Possible white dwarf progenitors of type Ia supernovae
我们研究了白矮星(WD)的星表,发现在核简并的框架下,有足够数量的质量大于1.35Mo的白矮星可能爆发为Ia型超新星(SNe Ia)。在核心简并的情况下,WD与巨星的碳氧核心合并,形成一个巨大的WD,可能会延迟数年到数十亿年的时间爆炸。如果所有的Ia超新星都是由核心简并的情况来解释的话,那么我们计算出银河系中大约有0.2%的WD是大质量的。此外,我们发现,从目录中的大质量WD相对于所有WD的分数约为1- 3%,具有很大的不确定性。也就是说,五到十倍的所需数量。如果有许多超新星Ia是由低质量的WDs(M_WD < 1.3Mo)引起的,而另一种情况是由另一种情况引起的,并且核心简并情况只考虑了超新星Ia爆炸为大质量的WDs,那么观测到的大质量WDs与所需的比值甚至更大。我们的发现留下的核心简并方案作为一个可行的和有前途的超新星Ia方案。
2018-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
He II recombination lines as a test of the nature of SN Ia progenitors in elliptical galaxies
到目前为止,哪一个祖先通道可以重现Ia型超新星(SNe Ia)的观测速率的问题仍然没有解决,单和双简并方案仍然是主要的竞争者。前者意味着在它们的吸积历史的某个阶段,存在着大量的热吸积白矮星,它们的光球温度为T ~ 10^5-10^6 K。我们表明,在早期类型的星系,人口的吸积白矮星大到足以重现SN Ia率将有助于显着的电离紫外辐射预期从恒星星族。对于平均年龄< ~5 Gyr的恒星,单一的简并祖先将主导恒星产生的电离背景,使连续谱超过He II电离极限10倍以上。这开辟了一个新的途径,限制超新星Ia的祖先,通过考虑空间扩展的低电离发射线区域,现在发现在许多早期类型的星系。模拟预期的排放,我们表明,可以限制的贡献,单一的简并通道的SN Ia速率在E/S 0星系的上限,他II复合线的光学和FUV的光度。我们讨论了未来的发展方向,以及可能的影响,超新星Ia在老恒星星族的演变。
2013-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Single-degenerate type Ia supernovae without hydrogen contamination
Ia型超新星(SN Ia)光谱中氢元素的缺乏通常被认为是单简并(SD)祖先模型的麻烦。我们认为,由于角动量的持续吸积可以防止白矮星的爆炸,这可能是自然的捐助星在SD的祖先的Ia超新星爆炸前耗尽其信封和迅速收缩。这一结果似乎最有可能为SD SN Ia的祖先,那里的质量转移开始于一个巨大的供体星,并可能扩展到其他SD系统。这样的系统中不仅氢的含量低于目前的探测极限,而且当SD SN Ia发生时,供体星通常比它的洛希瓣小几个数量级,在这种情况下,试图观察SN冲击和巨型供体星之间的碰撞似乎不太可能成功。我们认为这个模型的约束从星周结构的光谱SN 2006X,并提出了一个新的解释这种材料的起源。
2011-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
The core-degenerate scenario for the progenitors of type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)的起源仍然不确定。核心简并(CD)方案已被提出作为一种替代方式的生产Ia超新星。在这种情况下,超新星Ia是由一颗碳氧白矮星(CO WD)与一颗渐近巨星分支伴星的CO核心合并而形成的。然而,Ia型超新星的出生率仍然没有很好地确定。在这项工作中,我们进行了详细的调查CD方案的基础上的二进制人口合成方法。在这种情况下,超新星Ia的延迟时间基本上在9000万年到25000万年之间,这主要是由于观测到的超新星Ia具有短的和中等的延迟时间,尽管这种情况也会产生一些旧的超新星Ia。同时,我们的工作表明,由于对质量转移的更仔细的处理,在这种情况下,超新星Ia的银河系出生率不超过总超新星Ia的20%。虽然本研究中Ia型超新星的出生率低于Ilkov & Soker的研究,但不能排除CD方案是Ia型超新星形成的可行机制。特别是,来自这个场景的星周物质的SNe Ia贡献了总SNe Ia的0.7-10%,这意味着CD场景可以重现像PTF 11 kx那样观测到的SNe Ia的出生率。我们还发现,SNe Ia发生系统性较早的金属丰度值和它们的出生率增加与金属丰度。
2016-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
One Year of SN 2023ixf: Breaking Through the Degenerate Parameter Space in Light-Curve Models with Pulsating Progenitors
通过结合脉动周期约束的MESA+STELLA建模,本文解析了SN 2023ixf的光变曲线简并性,确定其前身星为高质量红超巨星,并提出了打破简并的新方法。
2025-09-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Self-shielding of Soft X-rays in SN Ia Progenitors
无论是螺旋星系还是椭圆星系,都没有足够的超软(~ 0.1 keV)X射线源来解释Ia型超新星在单简并或双简并情况下的爆炸速率。我们通过产生超过10^{23} cm^{-2}的柱密度来量化抑制软X射线通量所需的星周物质的数量。我们总结的证据表明,适当数量的物质是现存的Ia超新星和经常性的新星,可能是超新星的前身。遮蔽物质可能具有大的但不完全的覆盖因子,并且基本上是非球对称的。假设大部分被吸收的X射线通量作为紫外线中的黑体辐射被再辐射,我们估计在GALEX全天巡天中可能检测到的源少于100个。
2012-08-03 astro-ph.HE
Type Ia Supernovae: Colors, Rates, and Progenitors
星系中Ia型超新星(SNe Ia)的比率不仅取决于恒星质量,还取决于恒星形成历史。在这里,我们表明,两个简单的观测量($g-r$或$u-r$主星系的颜色,和$r$ -波段光度),加上一个假设的延迟时间分布(SNe Ia的速率作为一个函数的时间为恒星形成的瞬时爆发),是足够准确地确定一个星系的SNe Ia速率,与非常小的敏感性的恒星形成历史的精确细节。利用这一结果,我们比较观察到的和预测的颜色分布的SN Ia主机的MENeaCS集群超新星调查,和SDSS条纹82超新星调查。观察结果与连续延迟时间分布(DTD)一致,没有任何截止。对于旧的祖系统的幂律斜率的DTD被发现是$-1.50 ^{+0.19} _{-0.15}$。这一结果支持Ia型超新星的双简并假设,但也可能有其他解释。我们发现,延迟时间分布的后期斜率是不同的低,高拉伸超新星在1 $σ$水平,这表明一个单一的简并方案。然而,由于当前模型的DTD预测的模糊性,单个简并的祖先既不能被确认为引起高拉伸超新星,也不能排除对整个样本的贡献。
2016-11-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Research Note: The Expected Spins of Gravitational Wave Sources With Isolated Field Binary Progenitors
本文研究了在引力波(GW)源祖先背景下,由一个原初黑洞(BH)和一个Wolf-Rayet(WR)星组成的场双星的动力学演化结果。我们认为,从一般的考虑,WR-后裔BH的自旋将是最大的,在大量的情况下,由于动力学效应。在其他情况下,自旋应该反映目前理论上不受约束的主黑洞的出生自旋。我们认为,目前公布的三个LIGO系统(GW 150914,GW 151226,LVT 151012)表明,这种自旋是小的。因此,如果这个经典的GW祖先通道确实占主导地位,那么所得到的引力波源的有效自旋分布应该是双模的。虽然这与迄今为止LIGO的探测结果一致,但与三个测量最好的大质量X射线双星(HMXB)系统形成对比。HMXB和GW源的自旋分布的比较最终应该揭示这些系统是否来自类似的天体物理通道。
2017-02-03 astro-ph.HE
Why Are Peculiar Type Ia Supernovae More Likely to Show the Signature of a Single-degenerate Model?
虽然Ia型超新星(SNe Ia)在许多天体物理学领域非常有用,但它们确切的祖先性质仍然不清楚。区分不同祖先模型的一个基本方法是从单简并(SD)模型中寻找信号,例如超新星爆发前后是否存在非简并伴星的信号。在观测上,有些Ia超新星显示出这种信号,而另一些则没有。在此,我们提出了一个基于自旋上升/自旋下降模型的普适模型来解释这些观测结果。在该模型中,白矮星(WD)在超新星爆发前会经历一个自旋下降阶段,自旋下降的时间尺度由其初始质量决定,即初始WD质量越大,自旋下降的时间尺度越短,那么超新星Ia就越有可能显示出SD特征。因此,我们的模型预测,从混合碳-氧-氖WD的超新星Ia更有可能显示SD签名观测,一些奇特的超新星Ia显示。
2018-03-08 astro-ph.HE
The HST Non-Detection of SN Ia 2011fe 11.5yr After Explosion Further Restricts Single-Degenerate Progenitor Systems
本文报告了HST在SN Ia 2011fe爆炸11.5年后的深度成像未探测结果,排除了多种质量的致密伴星,结合多波段观测限制,表明涉及非简并伴星的所有形成通道均不太可能。
2024-02-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass-accreting white dwarfs and type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)在理解宇宙演化中起着重要作用。它们被认为是双星中质量吸积的碳氧白矮星(CO WD)的热核爆炸,尽管吸积WD的质量供体仍然没有很好地确定。在这篇文章中,我回顾了最近的研究质量吸积WD,包括H-和He吸积WD。我还回顾了目前研究最多的SNe Ia祖细胞模型,即,单简并模型(包括WD+MS通道、WD+RG通道和WD+He星通道)、双简并模型(包括剧烈合并情景)和亚克拉塞卡质量模型。讨论了Ia型超新星产生的初始参数空间、双星演化路径、Ia型超新星的候选祖先星、Ia型超新星可能存在的伴星以及观测约束条件等,并总结了Ia型超新星的其他可能的祖先星模型,包括混合CONe WD模型、核心简并模型、双WD碰撞模型、自旋上/自旋下模型和WD在黑洞附近的模型.目前看来,需要两个或两个以上的祖先模型来解释观测到的Ia超新星的多样性.
2018-02-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Chandrasekhar Mass Progenitor for the Type Ia Supernova Remnant 3C 397 from The Enhanced Abundances of Nickel and Manganese
尽管经过数十年的努力,Ia型超新星(SNe Ia)的许多基本方面仍然难以捉摸。一个主要的悬而未决的问题是,爆炸的白矮星(WD)的质量是否接近克拉塞卡极限。在这里,我们报告的检测强K壳发射稳定的铁峰元素的朱雀X射线光谱的Ia型超新星遗迹(SNR)3C 397。高Ni/Fe和Mn/Fe的质量比(分别为0.11-0.24和0.018-0.033)的热等离子体成分,占主导地位的K壳层发射线表明在SN喷出物的中子化程度,这只能通过电子捕获在致密的核心爆炸WD与一个近Ekrasekhar质量。这表明3C 397是一个单简并的起源,因为如果WD从伴星缓慢地吸积质量,那么预计自然会有质量祖先。连同其他结果支持双简并的情况下,我们的工作增加了越来越多的证据表明,这两个祖通道作出了重大贡献的超新星Ia率在恒星形成星系。
2015-02-14 astro-ph.HE
A hyper-runaway white dwarf in Gaia DR2 as a Type Iax supernova primary remnant candidate
观测与Ia型和Iax型超新星有关的恒星残骸对于充分了解它们的祖先是必要的。多个祖先的情况下预测人口踢供体残留物和部分燃烧的初级残留物,都以相对较高的速度移动。但只有少数的例子符合这两个预测的人口已被观察到。在这里,我们报告了可能是第一个已知的例子,一个未绑定的白矮星,这是一致的完全冷却的主要遗迹,以Iax型超新星。候选天体LP 93-21以银河系中心速度v $_{gal}$ $\simeq$ 605 km s $^{-1}$运行,并且引力与银河系无关。我们排除了银河系外的起源。Iax型超新星喷发的情况与其独特的未绑定轨迹是一致的,因为通过光谱跟踪在其光球层中检测到异常元素丰度。这一发现反映了最近的模型,该模型表明恒星喷射可能经常发生。不幸的是,由于白矮星本身的微弱性,以及与它们的直接祖先系统相关的不确定性,使得探测和确认这样的供体变得困难。
2019-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Triggering Electron Capture Supernovae: Dark Matter Effects in Degenerate White-Dwarf-like Cores of Super-Asymptotic Giant Branch Stars
本文利用广义相对论双流体模型研究非对称暗物质对电子俘获超新星前身星核心的影响,发现暗物质可提高中心密度、降低触发电子俘获的阈值质量并减少转换能量,从而解释低质量中子星和低能超新星的形成。
2025-09-20 astro-ph.HE hep-th
Wave-driven outbursts and variability of low-mass supernova progenitors
在相当数量的核心坍缩超新星中,早期的相互作用表明可能由祖星爆发产生的致密星周介质(CSM)。波驱动的质量损失是产生这些特征的可能机制,先前的工作表明这种机制对于低质量($ \sim \! 11 \, M_\odot$)SN祖细胞是最有效的。使用一维流体动力学模拟与MESA,我们研究了这种波加热的质量$M_{\rm ZAMS} = 10-13\, M_{\odot}$ SN祖细胞的影响。这个范围包括经历半简并、中心氖燃烧和更简并、偏离中心氖点火的恒星。我们发现,中央Ne点火在$M_{\rm ZAMS} = 11\, M_{\odot}$产生一个强烈的波加热,传输$\sim10^{47}$尔格的能量在核心崩溃前$10$年,而其他群众经历较小的波加热水平。在我们的任何模型中,波浪加热都不会在流体动力学上驱动质量损失,并且不太可能自行产生非常大的CSM。然而,波加热可以导致大的径向膨胀(超过一个数量级),光球冷却,亮度增亮高达$\sim 10^6\, L_{\odot}$在氢缺乏的剥离恒星模型。一些Ib/c型的祖细胞在生命的最后几年可以彻底改变它们的外观,视觉波段的亮度增加了近3个马格西。此外,与近距离伴星的相互作用可能会导致强烈的质量损失,这对Ibn型和其他相互作用驱动的SNe有影响。
2022-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIb supernova progenitors by fatal common envelope evolution
从恒星演化模拟(使用MESA),我们得出结论,形成IIb型核心坍缩超新星(SN IIb)祖先的致命的共同包络演化(CEE)通道确实可以解释一些SNe IIb。在SNe IIb的致命CEE通道中,一颗低质量主序星在大质量主星的巨大包层内盘旋,并在与巨核合并之前去除了大部分的巨大包层。这里研究的场景的关键成分是潮汐破坏的二级恒星形成了一个新的巨大的信封。在从合并过程到核心崩溃的演变过程中,风中的质量损失过程,即,直到爆炸,在爆炸时几乎没有留下氢质量,这是从SNe IIb的观测中推断出来的。在一颗零年龄主序星质量为M(ZAMS)= 16 Mo的大质量主序星,在其巨相吞噬了一颗质量为M2=0.5Mo的主序星的情况下,我们发现爆炸时的氢质量为M(H)=0.02-0.09Mo,这取决于我们假设的旋转。对于M(ZAMS)= 12 Mo,我们发现类似的值。
2019-09-12 astro-ph.HE
Testing Progenitor Models Using the Late-Time Light Curve of Supernova 1992A
Ia型超新星光变曲线的主要放射性能量源预计将在非常晚的时期从$^{56}$ Co衰变到$^{57}$ Co。我们使用爆炸后900多天获得的SN 1992 A的档案HST图像来限制其钴同位素丰度比,并将其与经过充分研究的事件SN 2011 fe进行比较。我们确认了arXiv发现的$0.026\pm 0.004$的SN 2011 fe的$^{57}$ Co / $^{56}$ Co比:1608.01155,与“双简并”祖先情况一致。对于SN 1992 A,我们发现了$0.034\pm 0.010$的比值,但较大的不确定性使我们无法区分祖细胞模型
2020-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
New constraints on binary evolution enhance the supernova type Ia rate
尽管Ia型超新星(SNIa)在天文学的许多领域中发挥着重要作用,但SNIa的祖先的性质仍然是一个谜。SNIa爆发的经典演化途径之一是单简并(SD)通道,其中碳氧白矮星从其非简并伴星吸积物质,直到达到阿格拉塞卡质量。对SD通道对整个SNIa速率的贡献的限制来自各种方法,例如来自丰度,来自光变曲线中或SNIa残余附近的伴星的签名,以及来自合成SNIa速率。在这个程序中,我表明,当我们结合最新的理解二进制的演变,SNIa率从单一的简并通道增强。我还讨论了这些限制SNIa祖细胞的进化的适用性。
2017-03-15 astro-ph.HE
The Single-Degenerate Channel Leads to Type Iax and Not Type Ia Supernovae due to Premature Ignition
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
单致残通道因过早点燃导致Iax型超新星而非Ia型,揭示白矮星质量阈值决定爆炸类型。
2026-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
The quest for blue supergiants: binary merger models for the evolution of the progenitor of SN 1987A
我们提出了一个详细的,系统的恒星演化研究的二进制合并的蓝超巨星(BSG)的祖先II型超新星的结果。特别是,这些是第一个演化模型,可以同时再现SN 1987 A的祖先$\text{Sk}-69\,^{\circ}202$的几乎所有观测方面,例如它在HR图中的位置,三环星云中氦和氮的富集,以及它爆炸前的寿命。基于Podsiadlowski 1992 et al.和Podsiadlowski 2007 et al.提出的合并模型,由一颗主序星组成,在合并结束时,它完全溶解在主红超巨星的共同外壳中。我们经验性地探索大的初始参数空间,例如原发性质量($15\,\text{M}_{\odot}$、$16\,\text{M}_{\odot}$和$17\,\text{M}_{\odot}$)、继发性质量($2\,\text{M}_{\odot}$、$3\,\text{M}_{\odot}$、. $8\,\text{M}_{\odot}$)和不同的深度,在合并过程中,次级穿透初级的He核心。合并的恒星的演化一直持续到铁芯崩溃之前,并计算了84个超新星前模型($16\,\text{M}_{\odot}-23\,\mathrm{M}_{\odot}$)的表面性质。在所研究的参数空间内,大多数前超新星模型是紧凑的,热的BSG,有效温度$>12\,\text{kK}$和半径$30\,\text{R}_{\o…
2017-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observations of Type Ia Supernova 2014J for Nearly 900 Days and Constraints on Its Progenitor System
我们提出了广泛的地面和$Hubble~Space~Telescope$($HST$)测光的高度红化,非常接近Ia型超新星(SN Ia)2014 J在M82,涵盖了从9天前到约900天后的$B$ -带最大值的阶段。SN 2014 J在最大亮度附近与其他正常的Ia型超新星相似,但在星云相早期,它在$B$波段显示出通量过剩。这种多余的通量发射可能是由于位于几个10 $^{17}$厘米的拱星材料的一些结构的光散射,与单简并祖系统或双简并祖系统的质量流出在最后的演变或磁驱动风周围的二元系统。在$B$ -带最大值之后的$\sim$ +300到$\sim$ +500天,SN 2014 J的光变曲线显示出相对于$^{56}$ Ni衰变更快的衰减。这种特征可归因于[Fe III] $λ$ 4700和[Fe II] $λ$ 5200周围的发射特征的显著减弱,而不是如先前所建议的正电子逃逸。通过对t $>$ 600天的$HST$图像的分析,证实SN 2014 J的亮度在非常晚的阶段保持平坦的演化。用$^{56}$ Ni、$^{57}$ Ni和$^{55}$ Fe同位素的放射性衰变拟合后期伪测辐射热光变曲线,得到$^{57}$ Ni/ $^{56}$ Ni的质量比为$0.035 \pm 0.011$,与二维和三维延迟爆轰模型预测的相应值一致。结合早期的分析,我们认为SN 2014 J最有可能是通过单简并的…
2019-06-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Single Degenerate Models for Type Ia Supernovae Progenitor's Evolution and Nucleosythesis Yields
(${Abridged~version}$)我们回顾了Ia型超新星(SNe Ia)的单简并模型是如何工作的。在白矮星(WD)与其非简并伴星组成的双星系统中,WD吸积富氢物质或氦,并经历氢和氦壳燃烧。我们总结了这种壳燃烧如何依赖于吸积速率和WD质量以及WD如何吹强风。我们确定了以下的演化路线的吸积WD引发热核爆炸。随着时间的推移,速率下降,观察到5个阶段:1。WD通过稳定的H燃烧增加质量,并吹出强风,剥离伴星的一部分包层以控制吸积速率,形成星周物质(CSM)。WD可能在CSM内爆炸为“SN Ia-CSM”。2.风停止,在稳定的H壳燃烧下触发了一个Ia型超新星,这是一个超软X射线源:“Ia型超新星-SSXS”。3. H壳燃烧变得不稳定,许多闪光重现。WD经历了一个质量抛射小于吸积物质的复发新星(RN),演化为“SN Ia-RN”。4.如果伴星是He星或WD,He的吸积可以触发He和C在亚Chand质量或WD增长到Chand质量的双爆轰,同时产生He风:“SN Ia-He CSM”。5.如果吸积的WD快速旋转,则可能发生超过标准Chand质量的Ia超新星延迟触发。(超Chand)WD在失去角动量后收缩成为延迟的SN Ia。伴星变成了He WD,CSM消失了:“SN Ia-He WD”。我们更新的碳爆燃模型W7,延迟爆轰模型WDD 2,和子Chand质量模型的核合成产额,以限制产量(如锰)…
2019-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Electron Capture Supernovae From Close Binary Systems
本文首次详细研究了近距离双星系统中主星的电子俘获超新星通道(ECSN通道)。ECSN的祖先占据超新星祖先的质量谱的低端,被认为是形成白矮星祖先和核心坍缩祖先之间的过渡。由于氦核心的质量转移效应,密近双星系统的ECSN的质量范围被认为比单颗恒星的范围更宽。使用MESA恒星演化程序,我们探索了初始初始质量的参数空间之间的8 $M_\odot$和17 $M_\odot$,使用一个大的网格模型。我们发现,初始质量和质量转移演化是在这个质量范围内的恒星的最终命运的重要因素。在碳燃烧期间和之后,由于罗氏瓣溢出的质量转移导致核心冷却,从而避免氖点火,即使在质量高达1.52 $M_\odot$的无氦核心中也是如此,这在单个恒星中会点燃氖。如果核心能够收缩到足够高的密度,电子捕获开始,我们发现,对于采用勒杜对流标准,初始质量范围为初级演变成ECSN之间的13.5 $M_\odot$和17.6 $M_\odot$。质量比、初始周期和质量损失效率仅略微影响预测范围。
2017-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evaluating Systematic Dependencies of Type Ia Supernovae: The Influence of Central Density
我们提出了一项研究,探索系统的影响Ia型超新星的亮度,采用数值模型,假设单简并范式。我们的研究改变了火焰点燃时的前身白矮星的中心密度,并考虑了它对爆炸产额的影响,特别是放射性Ni-56的产生和分布,它为光变曲线提供动力。我们进行了一系列随机初始条件的二维模拟,使我们能够描述我们呈现的统计趋势。模拟结果表明,铁族物质的产生在统计上与原始中心密度无关,但稳定的铁族同位素的质量与中心密度密切相关,在较高的中心密度下,Ni-56的产生减少。这些结果意味着具有较高中心密度的祖细胞产生较暗的事件。我们提供了爆炸后的镍-56的模型中的分布的细节,包括缺乏一个一致的中心定位的赤字的镍-56,这可能是比较观察到的残留物。通过对我们的模型产量进行自洽外推,并考虑到祖先恒星的主序星寿命和白矮星形成和吸积开始之间的时间,我们开发了一个亮度-年龄关系,提高了我们对单简并的预期趋势的预测,并将这种关系与观测进行了比较。
2012-08-09 astro-ph.CO 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
Strong Evidence Against A Non-Degenerate Companion in SN 2012cg
虽然SN 2012 cg是迄今为止研究得最好的Ia型超新星之一,但其前身系统的性质在许多研究中一直存在争议。具体来说,很难调和最近的声明检测到一个$\sim 6 \rm{M}_\odot$主序列的伴侣与最近深,晚时间H $α$流量限制。在这项研究中,我们增加了三个新的限制:1)我们分析了SN 2012 cg的新的高信噪比,星云相位,LBT/MODS光谱,并对从$ < 7.8 \times 10^{-3} \rm{M}_\odot$可能的伴星中去除的低速,太阳丰度物质的数量设置了上限。2)我们使用斯威夫特X射线观测约束爆炸前的质量损失率为$\dot M<10^{-6}\,$ $\rm{M}_\odot$ yr $^{-1}$为$v_\textrm{w}=100\,\rm{km\,s^{-1}}$。3)我们仔细地重新分析了发现前的MASTER图像,并与SN 2012 cg公布的光变曲线,我们估计的第一个光的时间和保守的限制半径的罗氏瓣溢出的同伴是$< 0.24 \rm{R}_\odot$。这些观测结果与附近的一个大型伴星不一致,并且,当考虑到SN 2012 cg的祖先系统的其他研究时,基本上排除了一个非简并伴星。
2018-04-06 astro-ph.HE
Early ultraviolet signatures from the interaction of Type Ia supernova ejecta with a stellar companion
Ia型SNe的祖先尚未完全了解。两个主要的祖先场景是单退化(SD)场景和双退化场景。在SD的情况下,超新星Ia喷出物与其伴星的碰撞,预计将产生可检测的紫外线(UV)发射在SN爆炸后的头几天在某些视角。最近,Cao等人在一个类似SN 2002 es的奇特SN Ia iPTF 14 atg中探测到了强烈的紫外闪光,这被解释为早期的紫外信号的证据,由于SN喷出物与其伴星相互作用,支持SD的情况。在本文中,我们提出了预期的光度分布所产生的早期紫外辐射从超新星Ia喷射物的同伴相互作用进行二进制人口合成计算不同的祖系统在SD的情况下。我们的理论预测将有助于未来对Ia超新星的早期观测,以限制其可能的祖先。假设观测到的iPTF 14 atg的强紫外脉冲确实是由SN喷射物-伴星相互作用产生的,我们的星群合成模型表明iPTF 14 atg的祖先系统很可能是一个红巨星施主双星系统,而不太可能是主序星或氦星施主系统。
2015-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Early Light Curve of a Type Ia Supernova 2021hpr in NGC 3147: Progenitor Constraints with the Companion Interaction Model
本文通过对NGC 3147中SN 2021hpr的高节奏多色测光观测,发现其早期光变曲线存在显著超量,并用抛射物-伴星相互作用模型拟合,推断前身系统中存在一颗半径约8.84倍太阳半径的非简并伴星。
2023-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ib/c supernovae in binary systems I. Evolution and properties of the progenitor stars
我们调查的Ib/c型超新星(SN Ib/c)的祖先在近距离双星系统的演化,使用新的演化模型,包括旋转的影响,初始质量为12 - 25 Msun的主要组成部分,和单氦星的初始质量为2.8 - 20 Msun。我们发现,尽管潮汐相互作用对主恒星的旋转的影响,在不同的二元模型序列中的超新星前阶段的核心中保留的角动量的量收敛到一个类似于以前的单星模型中发现的值。这个量大到足以产生毫秒磁星,但太小了,不能产生磁星或长伽马射线暴。我们采用最新的估计沃尔夫-拉叶质量损失率,其影响SN Ib/c祖详细讨论。在恒星结构方面,在双星系统中的SN Ib/c祖星被预测有很大的最终质量范围,甚至可以达到7 Msun,氦包层为0.16 - 1.5 Msun。我们的研究结果表明,如果缺乏氦线的光谱中的SNe Ic是由于少量的氦,分布的初始和最终的质量的SNIc祖细胞应该是双峰。此外,我们发现,薄的氢层(0.001 - 0.01 Msun),预计将存在于许多SN Ib祖在presupernova阶段。我们表明,氢的存在下,连同一个相当厚的氦信封,可以导致一个显着的膨胀的一些SN Ib/c祖超新星爆炸的时间。这可能对冲击爆发和超新星光曲线产生重要影响。我们还认为,通过AB/B转移产生的薄氢层的一些SN祖细胞可能与IIb型超新星祖细胞相对较小的半径约为10 Rsun。
2010-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
The supernova Ia progenitor problem in the 2040s
University of Hamburg(汉堡大学);Durham University(杜伦大学);University of Warwick(华威大学);ESO(欧洲南方天文台);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);INAF-OACNa(意大利国家天体物理研究所奥斯塔-那不勒斯天文台);University of Copenhagen(哥本哈根大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);University of Liège(列日大学);LAM(普罗旺斯宇宙学实验室);DESY(德国电子同步加速器);University of Potsdam(波茨坦大学)
2040年代通过多孔径望远镜阵列和高分辨率光谱学解决Ia型超新星前身系统的观测挑战。
2025-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Strong Ultraviolet Pulse From a Newborn Type Ia Supernova
Ia型超新星是碳氧白矮星的毁灭性爆炸。虽然它们被经验性地用于测量宇宙学距离,但它们的祖先的性质仍然是神秘的。其中一个主要的祖先模型,称为单简并通道,假设白矮星吸积来自伴星的物质,导致其中心压力和温度的增加引发热核爆炸。在这里,我们报告的观测强烈,但下降的紫外线发射从Ia型超新星在四天内爆炸。这种发射与超新星和伴星喷射出的物质之间碰撞的理论预期一致,因此提供了一些Ia型超新星产生于单一简并通道的证据。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The origins of low-luminosity supernovae: the case of SN 2016bkv
本文研究了低光度超新星SN 2016 bnx及其早期特殊的相互作用。为此,我们使用CMFGEN代码计算辐射转移模型。由于SN 2016 bnc显示出与其祖先排出的物质相互作用的迹象,它提供了一个很好的机会来限制导致低光度超新星的不确定的演化通道。我们的模型表明,祖先的质量损失率为(6.0 +- 2.0)x 1 e-4 Msun/yr(假设速度为150 km/s)。表面的祖先丰度与太阳的He和CNO含量是一致的。如果SN 2016 b的前身是一颗恒星,那么它就是一颗奇怪的红超巨星,因为某种原因没有经历预期的挖掘。我们认为,祖先更有可能通过二元相互作用进化。一种可能性是主星吸积了伴星上未经处理的物质,避免了进一步的旋转和对流混合,直到超新星爆发。另一种可能性是与低质量恒星合并,主恒星保持低N丰度直到核心崩溃。考虑到现有的合并模型,我们只能对爆炸前的质量施加大约10-20 Msun的宽松约束,根据星云阶段以前的观测约束,更低的值更受欢迎。
2021-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Asymmetric Double-Degenerate Type Ia Supernova Explosion with a Surviving Companion Star
本研究通过对SN 2020hvf的晚期星云光谱分析,发现其非对称爆发特征和窄[Ca II]发射线,提出双简并超钱德拉塞卡前身星模型,为03fg-like型Ia超新星的起源提供了新观测证据。
2023-12-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution Of Post-Impact Remnant Helium Stars In Type Ia Supernova Remnants Within The Single-Degenerate Scenario
Ia型超新星(SNe Ia)的起源系统仍在争论中。根据最近的流体动力学模拟,在单简并情景(SDS)中的非简并同伴应该在超新星撞击中幸存下来。区分SDS和双简并的方法之一是在超新星Ia的遗迹中寻找撞击后的遗迹星。利用多维流体力学模拟与一维恒星演化模拟相结合的技术,我们研究了SDS中富氦双星同伴的撞击后演化。研究发现,这些富氦PIRS(He PIRS)在超新星爆发后10年左右急剧膨胀并演化为发光相($L\sim 10^4 L_\odot$)。随后,它们收缩并通过释放引力能量而演化成热的蓝亚矮星(sdO-like),并在演化成氦红巨星之前持续数百万年。因此,我们预测,一个明亮的OB-like恒星应该在SN爆炸后的$\sim 30$年内被探测到。此后,它将收缩并成为SN Ia残余物中心区域的类似sdO的恒星,该区域位于通过SDS中的氦星通道进化的SN Ia祖先的恒星形成区域内。这些He PIRS被预测为快速旋转($v_{\rm rot} \gtrsim 50$ km s $^{-1}$)并且具有高空间速度($v_{\rm linear} \gtrsim 500$ km s $^{-1}$)。此外,如果超新星遗迹已经扩散,并且在后期无法识别,He PIRS可能是单颗sdO星和/或超高速星的额外来源。
2013-06-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor Mass Distribution for 22 Historic Core-Collapse Supernovae
我们推断的祖先质量分布的22个历史核心坍缩超新星(CCSNe)使用贝叶斯分层模型。对于这个推论,我们使用本地恒星形成历史来估计每个超新星(SN)的年龄。这些恒星形成的历史往往表现出多个恒星形成的爆发,我们的模型假设,一个爆发是与SN祖和其他恒星形成的随机爆发。主要的推论是祖先的年龄分布。由于有限的历史SNe和高度不确定的恒星形成在年轻的年龄,我们限制我们的推断的年龄分布的斜率和最大年龄的CCSNe。使用单星演化模型,我们将祖先的年龄分布转化为祖先的质量分布。在这些假设下,CCSNe的最小质量为${M_\textrm{min}}~=~8.60^{+0.37}_{-0.41} \ M_\odot$,祖细胞质量分布的斜率为$α= -2.61^{+1.05}_{-1.18}$。祖细胞质量分布的幂律斜率与标准Salpeter初始质量函数($α= -2.35$)一致。这些值与以前使用前兆成像和年龄测定技术的估计是一致的,进一步证实了使用SN和超新星遗迹周围的恒星星族是推断祖星质量的可靠方法。
2021-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Surface Detonations in Double Degenerate Binary Systems Triggered by Accretion Stream Instabilities
我们提出了一个新的机制的三维模拟的一个sub-Bracrasekhar CO白矮星在一个动态不稳定的系统,其中二次是一个纯He白矮星或He/CO的混合爆炸。对于动态不稳定的系统,其中吸积流直接影响的表面的主要,最后几十个轨道可以有质量吸积率的范围从$10^{-5}$到$10^{-3} M_{\odot}$ s $^{-1}$,导致氦的表面上的快速积累。在氦的$\sim 10^{-2}$ $M_{\odot}$已经被吸积之后,热氦环的冲压压力可以使吸积流偏转,使得该流不再直接撞击表面。流和环面之间的速度差产生剪切种子大规模的开尔文-亥姆霍兹不稳定性沿两个区域之间的界面。这些不稳定性最终会发展成密集的物质结,周期性地撞击主星的表面,并对下面的氦环进行螺旋压缩。如果压缩材料的温度升高到临界温度以上,则三重$α$反应的时间尺度变得与动力学时间尺度相当,从而导致初级氦包层的爆炸。这种爆炸驱动冲击波进入初级线圈,冲击波往往集中在初级线圈CO核心内的一个或多个焦点。如果相对少量的质量在这些焦点处升高到临界温度和密度以上,则CO核心本身可能被引爆。
2009-11-03 astro-ph.HE
Progenitors of supernova Ibc: a single Wolf-Rayet star as the possible progenitor of the SN Ib iPTF13bvn
核心坍缩超新星(SN)爆炸标志着大质量恒星动荡的生命的结束。确定它们的祖先的性质是理解SNe性质的关键一步。直到最近,还没有直接检测到Ibc型SN的祖先,据信它们来自通过恒星风失去氢包层的大质量恒星和伴星从主星剥离H包层的双星系统。在这里,我们分析了最近报道的iPTF 13 bvn的观测结果,这可能是基于爆炸前图像的SN Ib祖先的首次检测。非常有趣的是,最近发表的单星日内瓦模型可以重现观测到的候选祖先的测光及其质量损失率,证实了最近提出的方案。我们发现,一个单一的WR星的初始质量在31-35 Msun的范围内符合观测到的光度的祖先iPTF 13 bvn。母星的光度log(L/Lsun)约为5.55,表面温度约为45000 K,爆炸时的质量约为10.9 Msun。我们的非旋转32 Msun模型高估了祖先的半径,尽管这可能与更大质量(40至50 Msun之间),更热,更明亮的祖先的微调模型相一致。我们的模型表明,一个非常不确定的喷出物质量约8 Msun,这是高于平均的SN Ib喷出物质量,是来自光变曲线(2-4 Msun)。这种可能的高喷出物质量可以在iPTF 13 bvn光变曲线和光谱中产生可检测的影响。如果候选者确实被证实是祖先,我们的结果表明,具有相对较高的初始质量(>30 Msun)的恒星可以在死亡时产生可见的SN爆炸,并且不会直接坍缩成黑洞。
2013-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of Post-Impact Companion Stars in SN Ia Remnants within the Single-Degenerate Scenario
Ia型超新星的祖先系统的性质仍然不确定。区分单简并情景(SDS)和双简并情景(DDS)的一种方法是寻找撞击后的残余恒星。为了研究撞击后残留恒星的特征,我们进行了超新星撞击主序星的三维流体动力学模拟。我们使用恒星演化程序MESA来研究撞击后的残余物的演化。我们发现,在撞击后不久,残留恒星的光度和半径急剧增加。爆炸后,撞击后的伴星在收缩前继续以$\sim 10^{2.5-3} $年的时间尺度扩张。结果表明,残余星的时间演化不仅与吸收的能量有关,而且与能量沉积的深度有关。我们研究的可行性的候选人明星第谷G作为可能的残余伴侣第谷的超新星通过比较它的演变后的影响,在我们的模拟残余恒星。在我们的模拟中,最接近的模型具有类似的有效温度,但光度和半径是两倍大。通过研究角动量分布在我们的模拟中,我们发现,表面旋转速度可以下降到$\sim 10$ km s $^{-1}$,如果特定的角动量是保守的,在撞击后的演变,这意味着第谷G不能完全排除,因为它的低表面旋转速度。
2012-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Subdwarf B stars as possible surviving companions in Type Ia supernova remnants
Ia型超新星在天体物理学中占有重要的地位,但关于其前身超新星的模型问题一直争论不休。在超新星遗迹(SNR)中寻找幸存的伴星可以区分不同的祖先模型,因为伴星仍然存在于单简并(SD)模型的遗迹中,但不存在于双简并(DD)模型。然而,最近的一些调查没有发现SN 1006和开普勒超新星遗迹中幸存的同伴,这似乎不利于SD模型。这样的结果可能来自不正确的调查目标。在此,基于Ia型超新星的共包络风SD模型(其中初始双星系统由白矮星(WD)和主序星(MS)组成),我们发现,如果假设超新星爆发的时间尺度小于$10^{\rm 7}$ yr,则超新星爆发时刻的伴星可能是MS、红巨星(RG)或亚矮星B(sdB)。我们给出了超新星爆发瞬间伴星的性质,这是寻找超新星爆发中幸存伴星的关键线索。在这里,我们认为sdB星可能是幸存的伴侣在某些SNR,即使祖系统是WD + MS系统。具有sdB伴随物的SNe Ia可能对所有SNe Ia的贡献高达22%。
2018-11-28 astro-ph.HE
No Surviving Companion to the Galactic SN 1181: Evidence for a Double-Degenerate Channel for Type Iax Supernovae
Columbia University(哥伦比亚大学);University of Florida(佛罗里达大学);Shinshu University(信州大学);The University of Tokyo(东京大学)
研究Iax型超新星前身系统和爆炸机制,利用盖亚和泛星1号数据搜索超新星1181伴星,未探测到符合单简并通道的伴星,支持双简并通道,为Iax型超新星多种前身通道提供直接证据。
2026-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIb supernovae by the grazing envelope evolution
我们模拟了一个大质量的主星15Mo的双星系统的演化,我们引入了一个增强的质量损失,由于喷流,次要的明星可能会推出,并发现在许多情况下,增强的质量损失带来的双星系统经历掠包络演化(GEE),并形成IIb型超新星(SN IIb)的祖先。喷流、洛希瓣溢出(RLOF)和最后的恒星风带走了大部分富氢包层,留下了蓝色致密的SN IIb前身。在许多情况下,如果没有这种喷流驱动的质量损失,系统会进入共同包络演化(CEE),而不会形成SN IIb祖先。我们使用恒星演化程序MESA二进制和模拟喷流驱动的质量损失与一个简单的处方和一些自由的参数。我们的研究结果表明,喷气驱动的质量损失,一些系统在GEE期间,增加了恒星双星系统形成SN IIb祖星的参数空间。我们估计,与GEE的二进制演化通道的贡献约四分之一的所有SNe IIb,约等于其他三个通道,没有GEE的二进制演化,致命的CEE(其中二级恒星合并的巨型主星的核心),和单星通道的贡献。
2019-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Cool and Inflated Progenitor Candidate for the Type Ib Supernova 2019yvr at 2.6 Years Before Explosion
我们提出了哈勃太空望远镜对SN 2019 yvr爆炸前对应物的成像,该图像是在其爆炸前2.6年作为Ib型超新星(SN Ib)获得的。与爆炸后的Gemini-S/GSAOI图像相一致,我们证明了有一个与SN 2019 yvr祖系统一致的单一来源,这是iPTF 13 bvn之后的第二个SN Ib祖系统候选者。我们还分析了爆炸前的斯皮策/IRAC成像,但我们没有在SN位置检测到任何对应物。SN 2019 yvr是高度红化的,将它的光谱和光度学与其他熄灭较少的SNe Ib进行比较,我们得出SN 2019 yvr的$E(B-V)=0.51\substack{+0.27\\-0.16}$等。对爆前源的测光进行了尘埃红化的校正,我们确定该源与$\log(L/L_{\odot}) = 5.3 \pm 0.2$和$T_{\mathrm{eff}} = 6800\substack{+400\\-200}$ K星一致。这个相对较冷的光球温度意味着它的半径为320 $\substack{+30\\-50} R_{\odot}$,比预期的含有微量氢的SN Ib祖星大得多,但与先前发现的SN IIb祖星系统一致。该系统的光度也与经历共同包层演化的双星模型一致,导致主星氢包层质量大部分耗尽,但似乎与SN 2019 yvr的SN Ib分类相冲突。SN 2019 yvr在后期($>$ 150天)光谱和成像中具有强烈…
2021-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
A radio-detected Type Ia supernova with helium-rich circumstellar material
本文报告了首例具有射电对应体且显示富氦星周物质的Ia型超新星SN 2020eyj,通过建模推断其CSM源自白矮星与氦供体星组成的单简并双星系统,为SNe Ia前身星提供了关键观测证据。
2023-05-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Normal type Ia supernovae from disruptions of hybrid He-CO white-dwarfs by CO white-dwarfs
Ia型超新星(SNe)被认为起源于碳氧(CO)白矮星(WD)的热核爆炸。标准Ia型超新星的祖先已经研究了几十年,一般可以分为恒星非简并同伴(单简并; SD模型)的CO WDs吸积材料爆炸,以及两个CO WDs(双简并; DD模型)爆炸相互作用所产生的爆炸。然而,目前的模型,这种SNe的祖先未能再现所观察到的爆炸的不同属性,也没有解释推断率和观察到的Ia型SNe和他们的预期祖先的人口的特点。在这里,我们表明,很少研究的合并CO-WD与混合氦-CO(He-CO)WD可以提供一个显着的分数正常Ia型SNe。在这里,我们使用详细的热核流体动力学和辐射传输模型表明,广泛的合并CO WD与混合He-CO WD可以引起正常的Ia型SNe。我们发现,这种富含He的合并会引起爆炸,其合成的光变曲线和光谱类似于观测到的Ia型SNe,特别是,它们可以产生宽范围的峰值光度,MB(MR)~ 18.4至19.2(~ 18.5至19:45),与正常Ia型SNe观测到的一致。此外,我们的人口合成模型表明,加上大规模的双CO-WD合并(产生更明亮的SNe)的贡献,它们可以潜在地再现Ia型SNe的全部范围,它们的速率和延迟时间分布。
2019-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Type Iax Supernova Progenitor Systems with Stellar Population Aging
Iax型超新星(SNe~Iax)是最常见的一类奇特SNe。虽然它们被认为是热核白矮星(WD)SNe,但SNe~Iax在观测上与SNe~Ia相似,但不同。不像SNe~Ia,其中约30%出现在早型星系,只有一个SN~Iax已被发现在早型星系,这表明一个相对较短的延迟时间和一个独特的祖系统。此外,在爆炸前的图像中还发现了一个SN~Iax祖星系统,其性质与两种模型中的任何一种一致:一个由WD主星和He伴星组成的短寿命(<1亿年)祖星系统,或一个单一的Wolf-Rayet祖星。使用深\textit{Hubble Space Telescope}图像的9个附近的SN~Iax的宿主星系,我们测量的性质的恒星在200 pc的SN的位置。局部恒星的年龄,其中一些与SN祖系统一起形成,可以限制恒星形成和SN之间的时间,称为延迟时间。我们比较本地恒星的性能,以合成测光的单恒星星族,拟合到一个范围内的可能的延迟时间为每个SN。使用该样本,我们唯一地约束SNe~Iax的延迟时间分布,中值和$1-σ$置信区间延迟时间为$63_{- 15}^{+ 58} \times 10^{6}$年。测量的延迟时间分布为该类别的祖系统提供了很好的约束,表明人们更喜欢WD祖系统而不是Wolf-Rayet祖星。
2019-01-16 astro-ph.HE astro-ph.SR