Synthetic photometry for carbon-rich giants II. The effects of pulsation and circumstellar dust
通过使用自洽动力学模型大气模拟脉动增强的尘埃驱动的风的AGB星,我们详细研究了(i)脉动的恒星内部,和(ii)的尘埃恒星风的发展的光谱外观与富碳的大气化学的长周期变量的影响。虽然脉动导致大幅度的光度变化,尘埃信封造成明显的拱星变红。基于一个选定的动力学模型,这是具有中等质量损失率的C型Mira变量的代表,我们计算了合成光谱和光度标准的宽带过滤器从视觉到近红外。我们的建模允许详细调查的实质性影响拱星尘埃对所得的测光。无定形碳尘埃颗粒的显着吸收导致显着红比相应的流体静力学无尘模型的基础上的颜色指数。只有当我们考虑到这种拱星变红,我们才能得到与演化的AGB星的观测相当的合成颜色。动力学模型的光度变化进行了比较,观察到的C型米拉RU_Vir的光变曲线,这似乎是非常相似的模型。我们发现很好的协议的主要行为的BVRIJHKL光变曲线和定量拟合的细节。分析模型能够再现整个光周期中RU_Vir和其他Miras在(J-H)与(H-K)图中的变化。将模型测光与各种银河系富C巨星的观测数据在这种颜色-颜色图中进行对比,证明所选的大气模型很好地适应了质量损失率不断增加的物体序列,即,红色指数。
2011-03-25 astro-ph.SR
Dusty Explosions from Dusty Progenitors: The Physics of SN2008S and the 2008 NGC300-OT
SN 2008 S和2008 NGC 300-OT是恒星被非常密集的尘埃恒星风自遮蔽的爆炸性瞬变。需要一个未被观测到的激波爆发光度为10^10 Lsun量级的爆炸瞬变,才能使瞬变在峰值处几乎不被遮蔽,并在光学上可见。如此大的爆发光度意味着其前身星是冷的红超巨星,很可能是~9 Msun的极端AGB(EAGB)星。当爆炸产生的冲击波通过密集的风向外传播时,它们在软X射线中产生冲击波亮度,为瞬变的长寿命亮度提供动力。与瞬变爆炸进入周围星周介质的典型情况不同,这些系统中的祖风在光学上厚到软X射线,很容易吸收无线电发射,并迅速重新形成被瞬变峰值亮度破坏的尘埃。因此,X射线被气体吸收,能量最终被重整的尘埃辐射。在达到峰值后的三年,两个系统仍然比它们的祖先恒星明亮得多,但它们再次被重新形成的尘埃完全笼罩,只有在中红外线下才能看到。然而,我们的模型表明,SN 2008 S,而不是NGC 300-OT,现在应该是一个可检测的X射线源。SN 2008 S的估计激波速度更高,风密度更低,因此X射线在更早的阶段就开始逃逸。
2011-06-23 astro-ph.SR
Hydrogen-Poor Circumstellar Shells from Pulsational Pair-Instability Supernovae with Rapidly Rotating Progenitors
在一定的质量范围内,大质量恒星可以经历由电子/正电子对不稳定性引发的剧烈脉动,这种不稳定性会使物质膨胀,但不会完全破坏恒星。在一次或多次这样的脉动之后,这些恒星预计会经历核心坍缩,引发超新星爆炸。如果母星的金属丰度非常低,并且旋转速度足够快,可以进行几乎均匀的演化,那么对这种脉动现象敏感的质量范围可能低至50-70 Msun。脉动中喷射出的物质的质量、动力学和成分是决定爆炸后续观测特征的重要方面。我们研究了恒星模型和旋转速率的样本的动态,并讨论了第一批恒星的影响,LBV样的现象,和超亮超新星。我们发现,快速旋转的先驱体(>30%的临界值)的脉动对不稳定事件喷射的壳层是贫氢和氦和氧丰富。
2012-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar Dust Around AGB Stars and Implications for Infrared Emission from Galaxies
恒星星族合成(SPS)模型被用来推断许多星系的性质,包括恒星形成历史,金属丰度,恒星和尘埃质量。然而,大多数SPS模型忽略了演化恒星周围的拱星尘埃壳的影响,目前还不清楚它们在多大程度上影响了SED的分析。为了克服这一缺点,我们已经创建了一套新的拱星尘埃模型,使用辐射转移代码DUSTY Ivezic等人。1999年,渐近巨星分支(AGB)恒星,并将其纳入灵活的恒星星族合成代码。星周尘埃模型提供了一个很好的适合个别AGB恒星以及大麦哲伦云和小麦哲伦云的红外色星等图。大麦哲伦云和小麦哲伦云的红外光度函数与2008年的帕多瓦等时线结合到我们的拱星尘埃模型中时并不吻合,因此我们调整了模型中AGB恒星的寿命以提供与数据的匹配。我们表明,在与以前的工作,AGB星的拱星尘埃可以作出显着的贡献,从星系的红外($\gtrsim4μm$)发射,包含相对较少的弥漫尘埃,包括低金属和/或非恒星形成的星系。我们的模型提供了一个很好的适合早期型星系的中红外光谱。AGB恒星周围的星周尘埃似乎对富含金属的恒星形成星系的IR SED有很小的影响(即,当A $_{\rm V}$ $\gtrsim$ ~0.1时)。需要包括星周尘埃的恒星星族模型来准确解释詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)和其他红外设施的数据。
2015-04-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust distribution in circumstellar shells
我们提出的流体动力学相互作用,产生拱壳的数值模拟。这些模拟包括几个场景,如风-风相互作用和风-ISM碰撞。在我们的计算中,我们已经考虑到了恒星风中尘埃的存在。我们的研究结果表明,虽然小的尘埃颗粒往往是强耦合的气体,大的尘埃颗粒只有弱耦合。因此,大尘埃颗粒的分布不能代表气体分布。将这些结果与观测结果相结合,可能会给我们提供一种新的方法来验证星周介质的流体动力学模型。
2011-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Composite Circumstellar Dust Grains
本文计算了含石墨和碳化硅的复合硅酸盐颗粒在5- 25 $\rm μm$光谱范围内的吸收效率。我们研究了吸收曲线随夹杂物体积分数的变化。特别是,我们研究了在10和18 $\rm μm$的峰值吸收波长的变化。我们还研究了多孔硅酸盐颗粒的吸收的变化。利用吸收效率计算了不同尘埃温度下的红外辐射通量,并与IRAS和Spitzer卫星观测到的一些M型AGB星周围星周尘埃的红外辐射通量进行了比较。我们解释观测数据的拱星尘埃颗粒大小,形状,成分和尘埃温度。
2016-07-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Differential Proper-Motion Study of the Circumstellar Dust Shell of the Enigmatic Object, HD 179821
HD 179821是一颗神秘的演化恒星,具有后渐近巨星分支星和黄超巨星的特征,并且没有证据明确定义它的性质。这两个假设是不确定距离的产物,假定为1 kpc或6 kpc。我们已经获得了两个历元的哈勃空间望远镜WFPC 2的数据,它的拱星壳,其中显示了多个同心弧延伸到约8弧秒。我们对这颗神秘恒星的拱星壳内的不同结构进行了差分自行测量,希望确定到物体的距离,从而区分这种神秘恒星源的性质。经过研究,我们发现拱星壳层的整体运动为(2.41 ± 0.43,2.97 ± 0.32)mas/yr,而不是方位角径向对称膨胀。这对应于恒星本地的平移ISM流量为(1.28 ± 0.95,7.27 ± 0.75)mas/yr。这一发现意味着HD 179821的距离应该相当小,以便其拱星壳在扭曲的ISM流存在下保持其高度完整的球形结构,因此支持HD 179821是后AGB天体的主张。
2010-01-18 astro-ph.SR
Discovery of multiple dust shells beyond 1 arcmin in the circumstellar envelope of IRC+10216 using Herschel/PACS
我们提出了新的赫歇尔/PACS图像在70,100和160微米的著名的,附近的,富碳的渐近巨星分支星IRC+10216揭示多个尘埃壳在其拱星信封。首次探测到尘埃壳(或电弧),直到320弧秒。几乎球形的壳体是非同心的,并且具有40度和200度之间的角度范围。壳层的典型宽度为5角秒至8角秒,壳层间距在10角秒至35角秒的范围内变化,相当于500-1700年。一个弧内的局部密度变化是可见的。壳层/壳层间的密度对比通常为4,弧形的尘埃质量比光滑的包层多50%。观测到的(嵌套)弧记录了过去16 000年的质量损失历史,但瑞利-泰勒和开尔文-亥姆霍兹不稳定性的湍流天体顶和天体鞘将删除任何签名的质量损失历史至少在第一个20万年的质量损失。考虑到弓形激波结构,IRC+10216周围的包层质量包含> 2 Msun的气体和尘埃质量。据认为,壳的起源与各向异性的质量损失事件和尘埃形成。
2012-10-12 astro-ph.SR
Wind Dynamics and Circumstellar Extinction Variations in the T Tauri Star RY Tau
研究了经典金牛座T星RY Tau的尘埃环境与风的相互作用。在2013年至2015年的两个季节中,我们对这颗恒星进行了光谱和光度(BVR)监测。首次发现了恒星亮度与由H-α和Na-D线剖面确定的恒星风径向速度之间的相关性。不规则的恒星亮度变化被证明是由距离恒星约0.2 AU的尘埃盘风中的灭绝引起的。我们认为,星周消光的变化是由于恒星磁层的周期性重排和日冕物质抛射对星周盘内边界附近尘埃盘风的影响。
2016-02-15 astro-ph.SR
The Effect of Continuum Elimination in Identifying Circumstellar Dust around Mira
渐近巨星分支(AGB)恒星是宇宙尘埃的主要贡献者。通常,AGB恒星周围的尘埃是通过辐射转移(RT)建模,或通过简单的解构观察到的光谱。然而,所采用的方法各不相同。使用档案光谱,光度,和时间的原型尘埃星,米拉的数据,我们确定其星周硅酸盐尘埃颗粒。这是通过将观测到的光谱特征的位置和宽度与实验室数据相匹配来实现的。为了正确地进行这种比较,有必要考虑连续谱发射。在这里,我们调查的各种方式,在其中一个连续的观测光谱和它如何影响光谱特征的解释被淘汰。我们发现,虽然精确的连续体形状和温度不会对尘埃光谱特征的位置和形状产生关键影响,但重要的是要以特定的方式消除连续体。重要的是要了解什么有助于光谱,以消除连续的方式,允许与实验室光谱的候选尘埃物种进行比较。我们的方法适用于光学薄系统,如米拉。更高的光学深度将需要RT建模,这不能包括许多不同的潜在天体矿物,因为缺乏复杂的折射率。最后,我们发现,Mira所表现出的经典硅酸盐特征与真正的无定形硅酸盐本身并不一致,但可能最好用小的氧化铝贡献来解释,以匹配所观察到的10微米特征的FWHM。
2021-07-28 astro-ph.SR
Imaging the circumstellar dust around AGB stars with PolCor
本文的目的是研究如何在北欧光学望远镜(NOT)的新的成像偏振计和日冕仪(PolCor)可以用于AGB星周围的星周结构的研究,为更大的样本的研究做准备。我们利用NOT上的PolCor仪器观测了两类AGB星:S型双星W Aql和两颗分离壳的碳星U Cam和DR Ser,用偏振光跟踪了它们周围的尘埃分布。从偏振计图像计算图像上的偏振强度、偏振度和偏振角。尘埃结构的位置和范围在图像中进行了检查。还计算了分离壳的总尘量和尘气比。W Aql的拱星包层的图像显示了西南方向似乎是一个细长的结构。U Cam和DR Ser的分离髋臼杯在图像中清晰可见。这是第一次对DR Ser周围分离的髋臼杯进行成像。U Cam和DR Ser髋臼杯的半径和宽度分别为7.9”和7.6”以及0.9”和1.2”。这与以前的结果是一致的。在W Aql西南方,U Cam和DR Ser壳层中的尘埃质量也被估算出来,分别为1x 10 ^-6、5x 10 ^-7和2x 10 ^-6 Msun。W Aql是一颗已知的双星,其拱星包络的形状似乎与这些尺度上的双星相互作用所预期的一致。对于壳体,结果与以前的调查一致。年龄和形成的时间尺度也估计分离壳,并发现是一致的热脉冲形成的情况。
2011-05-26 astro-ph.SR
Modeling extinction and reddening effects by circumstellar dust in the Betelgeuse envelope in the presence of radiative torque disruption
星周尘埃是在演化恒星的包层内形成和演化的,包括渐近巨星分支(AGB)和红超巨星(RSG)。星周尘埃对恒星光的消光对于解释RSG/AGB观测和确定核心坍缩超新星的高质量RSG祖先至关重要。然而,星周尘埃的性质还没有得到很好的理解。对尘埃演化的现代理解表明,强烈的恒星辐射可以通过辐射扭矩破坏(RAT-D)机制从根本上改变星周包层上的尘埃性质。本文研究了RAT-D对星周尘埃粒度分布的影响,并模拟了其对猎户座$α$测光观测的影响。由于RAT-D效应,在粉尘形成区中形成的大颗粒被破坏成尺寸为$a < 0.5\,\rmμm$的较小物质。利用RAT-D效应约束下的GSD模型,我们模拟了背景星和参宿四的视消光。我们发现,消光在近紫外,光学和红外波长减少,而在远紫外波长增加。由此产生的通量可能再现从近紫外到近红外范围的观测。我们的结果可以用来解释其他RSG/AGB星的尘埃消光和光度观测。
2022-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Optical properties of non-stoichiometric amorphous silicates with application to circumstellar dust extinction
测定了非化学计量比非晶态镁铁硅酸盐的光学常数。结果表明,这些可以很好地再现所观察到的中红外发射光谱的演化恒星。采用脉冲激光沉积法制备了化学计量比和非化学计量比的非晶硅酸镁铁薄膜。分别在2和200 $μ$ m以及1.7和33 $μ$ m之间的波长范围内进行透射率和椭圆偏振测量。通过振子模型,从透射率和椭圆偏振$Ψ$和$Δ$光谱导出光学常数。光学常数应用于辐射转移模型,以检验观测到的超巨星周围星周尘埃壳光谱特征的再现性。四颗选定的超巨星的光谱主要由波长范围为9和25 $μ$ m的无定形硅酸盐尘埃辐射组成。为了获得一个很好的拟合所观察到的光谱,我们考虑到无定形的铁和金属铁颗粒作为额外的灰尘成分占灰尘排放在$λ<8 μ$ m和之间的两个硅酸盐功能。对于每一个对象,一组模型参数(灰尘质量,冷凝温度)是由一个自动优化程序,很好地再现了观察。因此,我们的模型光谱使用新的光学数据发现,硅酸盐带在$\approx 10$和$\approx 18 μ$ m依赖于镁和铁的比例在硅酸盐系统中,一个良好的拟合需要一个显着的铁含量的无定形硅酸盐粉尘成分重现所观察到的峰值位置和形状的硅酸盐带。
2017-07-04 astro-ph.SR
AGB stars in the LMC: evolution of dust in circumstellar envelopes
我们计算了渐近巨星分支(AGB)恒星的理论演化序列,包括其星周包层中尘埃颗粒的形成和演化。通过考虑大麦哲伦星云(LMC)的恒星种群,我们计算合成的颜色和颜色星等图,这是比较与斯皮策太空望远镜获得的。观测结果与理论预测之间的比较表明,经历热底燃烧(HBB)的极暗的碳星和富氧源占据了色-色($[3.6]-[4.5]$,$[5.8]-[8.0]$)图中定义明确的不同区域。富碳恒星沿着一条对角线分布,我们将其解释为一个进化序列,随着恒星表面层富含碳,变得越来越模糊。它们的拱星包层中含有固体碳尘埃颗粒,其大小在$0.05 < a < 0.2 μm$范围内。SiC颗粒的存在预计只在金属含量更高的恒星中。最红的来源($[3.6]-[4.5] > 2$)是AGB生命最新阶段初始质量为$M_{in} \sim 2.5 - 3 M_{\odot}$的恒星的后代。颜色最红的富氧恒星($[5.8]-[8.0] > 0.6$)是那些经历HBB的恒星,它们是$\sim 5 M_{\odot}$天体的后代,在一年前形成了$10^{8}$;氧化铝和硅酸盐尘埃开始在距离中心恒星不同的距离形成。大麦哲伦星云的总尘埃产生率为$\sim 4.5 \times 10^{-5} M_{\odot}/yr$,C星和M星的相对百分比分别为85 $%$和15 $%$。
2014-12-03 astro-ph.SR
From Dust to Nanodust: Resolving Circumstellar Dust from the Colliding-Wind Binary Wolf-Rayet (WR) 140
本文通过近红外和中红外高分辨率观测,首次在WR 140碰撞星风双星周围分辨出高温纳米尘埃成分,揭示其可能由颗粒碰撞或辐射力矩旋转破坏形成,为星际介质碳质纳米尘埃的早期来源提供新线索。
2023-05-23 astro-ph.SR
The Type II SN 2025pht in NGC 1637: A Red Supergiant with Carbon-rich Circumstellar Dust as the First JWST Detection of a Supernova Progenitor Star
本研究通过HST和JWST成像首次在NGC 1637中探测到SN 2025pht的红超巨星前身星,发现其被富碳星周尘埃严重红化,为II型超新星前身星研究提供了新见解。
2025-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multiwavelength view of circumstellar interaction in supernovae
National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台)
本文综述超新星中星周相互作用的多波段研究,通过新观测数据揭示SN 2010jl极端质量损失历史,提出利用该相互作用作为“时间机器”技术以解决前身星与爆炸结果映射之谜。
2025-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
ALMA Observations of Anisotropic Dust Mass-loss in the Inner Circumstellar Environment of the Red Supergiant VY Canis Majoris
导致尘埃形成的过程及其随后在推动冷演化恒星质量损失中所起的作用是一个深入研究的领域。在这里,我们提出了高分辨率ALMA科学验证数据的连续辐射周围的高度演化的富氧红超巨星VY CMa。这些数据使我们能够在321 GHz和658 GHz的空间分辨率分别为129 mas和59 mas的情况下研究其内部拱星环境中的尘埃,从而使我们能够在空间尺度上追踪尘埃,最低可达11 R $_{\star}$(71 AU)。两个突出的灰尘成分被检测和解决。最亮的尘埃成分C位于恒星东南方334 mas(61 R $_{\star}$),尘埃质量至少为$2.5\times 10^{-4}$ M $_{\odot}$。它的尘埃发射率光谱指数在其峰值时为$β=-0.1$,这意味着它在这些频率下具有光学厚度,具有$T_{d}\lesssim 100$ K的冷核心。有趣的是,ALMA数据中没有一个分子的发射接近这个巨大尘埃团的峰值。另一个主要的尘埃成分VY位于恒星的位置,包含总尘埃质量为$4.0 \times 10^{-5} $ M $_{\odot}$。它还包含一个较弱的尘埃特征,在$60$ R $_{\star}$向北延伸,总成分具有典型的尘埃发射率光谱指数$β=0.7$。我们发现,至少$17\%$周围的尘埃质量VY CMa位于一个更安静的大致球形的恒星风中喷出的团块,静态尘埃质量损失率为$5 \times 10…
2014-11-27 astro-ph.SR
An ALMA Continuum Survey of Circumstellar Disks in the Upper Scorpius OB Association
我们目前ALMA 880微米连续观测的20 K和M-型恒星在上天蝎座OB协会,周围的原行星盘。这些数据被用来测量恒星年龄为5- 1100万年的低质量恒星(0.1-1.6 Msun)周围的尘埃含量。在880微米的尘埃连续体中检测到13个来源,其浓度大于3 sigma,推断尘埃质量在0.3到52 Mearth之间。在质量更大的恒星周围,尘埃质量往往更高,但意义是微不足道的,因为没有相关性的概率是p ~ 0.03。通过比较上斯科观测结果与已发表的金牛座分子云II级阶段约1-2百万年恒星周围圆盘的连续测量结果,评估了圆盘中尘埃含量的演变。虽然上斯科盘的尘埃质量平均低于金牛座,但尘埃质量分布的任何差异在小于3sigma时都是显着的。对于质量在0.49 Msun和1.6 Msun之间的恒星,上天蝎座的尘埃盘中的平均尘埃质量比金牛座低,Delta log M尘埃= 0.44 +/-0.26。
2014-04-01 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
Imaging the Cool Hypergiant NML Cygni's Dusty Circumstellar Envelope with Adaptive Optics
我们目前的亚弧秒角分辨率,高斯特列尔比中红外自适应光学图像的强大的OH/IR源和冷超巨星NML天鹅在8.8,9.8和11.7微米。这些图像再次揭示了这颗恒星周围尘埃封套的复杂性。我们在空间上解决了物理结构(半径~0.14”,~240 AU,采用1.74 kpc的距离)负责NML天鹅座的深10微米的硅酸盐尘埃吸收功能。我们还发现了一个不对称的过剩,在距离约0.3”至0.5”(约520至870 AU),从恒星西北。这种多余的颜色与热的、光学上薄的尘埃的热发射相一致。这种过剩是在天鹅座OB 2星协的方向,很可能是由于NML天鹅座的尘埃风与近紫外辐射通量从天鹅座OB 2内的大质量热恒星的中断。这种相互作用在我们之前的论文(Schuster et al. 2006)中进行了预测,以解释在光学波长下观察到的反向光解离区域的几何形状。
2009-04-29 astro-ph.SR
Circumstellar dust shells around long-period variables. X. Dynamics of envelopes around standard luminous, C-rich AGB stars
长周期变星(LPV)和Miras是在渐近巨星分支上部区域的高度演化的恒星。它们表现出明显的光度变化,或多或少有明确的周期,并以恒星风的形式遭受大量的质量损失。由于这种大规模的质量损失,LPV和Miras被扩展的拱星尘埃壳(CDS)包围。这些包层的动力学是一个复杂的相互作用的结果,通过脉动的中心恒星,尘埃形成和辐射转移的外部激发。我们的研究旨在了解CDS在富碳、标准发光LPV和Miras周围的动态。这些壳层通常表现出多周期性,在主周期约为10^2-10^3 d的基础上叠加了高达几个10^4 d的次周期。这种次级周期至少部分地可能是由灰尘的存在引起的。我们认为,无论是由一个谐波力,由中央恒星的振荡,或由一个随机力与连续的功率谱的激励的CDS。由此产生的数值计算的动力学行为的外壳进行了分析与傅立叶分析和频闪图的帮助。CDS可以被描述为由脉动星驱动的多振荡系统。可以识别一组正常模式。得到的这些模式的周期约为10^3 d,这是尘埃成核、生长和尘埃形成区元素富集的特征时间尺度。根据中心恒星的振荡周期和强度,包层会周期性、多周期性或不规则地反应。
2010-11-03 astro-ph.SR
Pulsar wind nebulae meeting the circumstellar medium of their progenitors
本研究通过2.5维磁流体动力学模拟,探讨了移动的大质量超新星前身星产生的脉冲星风云与星周介质相互作用的不对称演化,发现终止激波的不对称回响显著影响遗迹的射电辐射和物质混合。
2024-09-24 astro-ph.GA 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
Type IIP Supernova Progenitors II: Stellar Mass and Obscuration by the Dust in the Circumstellar Medium
从各种各样的观测中已经很好地确定了红超巨星(RSG)在恒星风中释放了大量的质量。在核心坍缩之前的几十年里,在这种排放气体中形成的尘埃可能导致大量的消光,并掩盖了原始RSG的内在光度。这可能导致难以确定导致不同类别超新星的祖先质量的范围。即使是附近的超新星,如SN 2013ej,也可能受到这种不确定性的影响。我们在这里探讨两个不同的质量建议其祖先。我们使用恒星天体物理学实验模块(MESA)计算它们的前超新星特征。我们表明,一个非旋转的恒星与初始质量为26 M $_{\odot}$将需要相当数量的拱星介质(A $_V \sim$ 3),以掩盖其高光度的观测到的爆炸前的哈勃太空望远镜(HST)检测到的幅度。如此高的视消光值似乎与SN 2013ej和SN 2003gd在同一个宿主星系M74中得出的结果不一致。相比之下,低质量(13 M $_{\odot}$)恒星的演化模型很容易容纳在观测到的HST星等。一些26 M $_{\odot}$模拟显示,在过去几年中,可以区分高节奏和多波段监测附近星系的超新星候选人的光度变化。我们证明,我们的计算是很好地解决了足够的分区和进化的时间步长。
2019-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Late-time H/He-poor circumstellar interaction in the type-Ic supernova SN 2021ocs: an exposed oxygen-magnesium layer and extreme stripping of the progenitor
超新星(SN)2021 ocs是在NGC 7828($z = 0.01911$)中发现的,位于相互作用系统Arp 144内,随后被归类为正常的Ic型超新星。VLT/FORS 2在星云相148 d的观测表明,光谱主要由氧和镁的不同跃迁和电离态的发射线所控制:O I,[O I],[O II],[O III],Mg I和Mg II。这样的光谱在文献中没有对应的,尽管它有一些类似于一些相互作用的Ibn型和Icn型SNe的特征。此外,SN 2021 ocs在峰值后直至晚期阶段显示蓝色,$(g-r) \lesssim -0.5$ mag,这对于Ic型SN来说是不典型的。与星云光谱一起,这表明SN 2021 ocs经历了与H/He贫乏的星周介质(CSM)的后期相互作用,这是由于SN前祖先在其最后$\sim$ 1000天的质量损失。强的O和Mg线以及强的C和He线的缺失表明,祖先星的O-Mg层是暴露的,这使得SN 2021 ocs是相互作用SNe中大质量祖先星的包络剥离的最极端情况,其次是Icn(剥离的C-O层)和Ibn(剥离的富He层)SNe。这是第一次在文献中报道这种情况。SN 2021 ocs强调了SNe后期光谱的重要性,即使是那些被归类为正常事件的事件,也可以揭示内部喷出物和祖星的CSM和质量损失。
2023-01-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary Interaction Can Yield a Diversity of Circumstellar Media around Type II Supernova Progenitors
本研究通过双星演化模拟,发现质量转移率增强可塑造超新星前身星周围星周介质,且轨道周期决定其壳状或悬崖状结构,凸显双星作用对CSM多样性的关键贡献。
2023-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cosmic-ray ionization rate versus Dust fraction: Which plays a crucial role in the early evolution of the circumstellar disk?
利用三维非理想磁流体动力学(MHD)模拟方法研究了年轻恒星天体(YSO)的形成和早期演化,探讨了宇宙线电离率和尘埃含量(或尘埃颗粒数量)对星周盘形成的影响.我们的模拟表明,较高的宇宙线电离率和较低的尘埃分数导致(i)较小的磁电阻率的双极扩散,(ii)较小的磁盘大小和质量,(iii)较早的流出形成的时间和较大的角动量的流出。特别是,在高宇宙射线电离率下,模拟早期形成的磁盘在大约104年的时间尺度上被磁制动分散。我们的研究结果表明,宇宙射线电离率对盘的形成和演化有特别大的影响,而尘埃分数的影响并不显著。
2023-03-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inferring Dense Confined Circumstellar Medium around Supernova Progenitors via Long-term Hydrodynamical Evolution
超新星喷出物的星周相互作用是其演化过程中必不可少的一个过程,对超新星的观测发现,在超新星演化的早期和晚期都存在星周相互作用的特征。在这封信中,我们表明,如果SN前向激波从祖星附近的致密星周介质(CSM)坠入稀薄的恒星风(即,约束CSM),SN-CSM相互作用系统的后续时间演化偏离了自相似解的预测.在这种情况下,在所有受限CSM被SN前向激波扫起之后(大约在爆炸后$10$天),受冲击壳的传播将由受限CSM组件的自由膨胀冲压压力驱动,而不是SN喷出物。同时,一旦约束CSM分量达到同系膨胀,前向激波的减速比薄壳近似的预测快。这将持续到封闭CSM组件中的反向冲击到达SN喷出物的头部,导致系统恢复到没有封闭CSM的演化模型中,SN喷出物驱动系统的膨胀。我们还表明,这种特殊的演变将反映在观测签名起源于SN-CSM相互作用,以快速下降和重新明亮的无线电发射为例。我们的研究结果揭示了考虑初始SN-CSM相互作用的影响的重要性,即使我们专注于SNe爆炸后几年的观测特性。
2025-07-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust-to-gas ratio resurgence in circumstellar disks due to the formation of giant planets: the case of HD 163296
由于从微米大小的颗粒到微行星和行星的生长,星周盘中存在的尘埃量预计会随着年龄的增长而稳步减少。然而,可以观察到成熟的星周盘含有大量的尘埃,并具有很高的尘气比。使用HD 163296作为我们的案例研究,我们探索了巨行星在磁盘中的形成如何创造条件,使尘埃种群碰撞再生,停止或逆转预期的趋势。我们结合N-体模拟与统计方法和影响的比例律来估计的动力学和碰撞激发的星子由于HD 163296的巨行星的形成。我们发现,这个过程创造了一个暴力的碰撞环境,整个磁盘,可以注入碰撞产生的第二代尘埃到它,显着有助于观察到的尘埃-气体比。尘埃产生的空间分布可以解释观测到的HD 163296内部区域的局部富集。HD 163296的结果可以扩展到任何嵌入形成巨行星的盘,并可能表明这种拱星盘生命中的共同演化阶段。此外,由于撞击过程中冰的升华,星子的动力学激发可能导致释放出瞬态的非平衡气体物质,如H2O、CO2、NH3和CO,并且由于激发的星子相对于气体是超音速的,可能在后者中产生弓形激波,这可能加热气体并导致其发射谱线变宽。
2019-04-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observing dust settling and coagulation in circumstellar discs: Selected constraints from high resolution imaging
星周盘被认为是行星的摇篮。在这种圆盘中的颗粒生长是核心吸积气体捕获方案中行星形成过程的第一步。我们的目标是提供选定的标准观测量来自多波长成像观测,可以识别尘埃颗粒的生长和沉降。我们定义了一个广泛的参数空间的光盘在其演变的各种状态。使用参数化模型设置和辐射转移技术,我们计算在不同倾角的光盘的多波长图像。利用毫米和亚毫米图像,我们能够限制尘埃颗粒的生长和沉积过程。然而,参数之间的退化禁止使用近中红外图像的相同的成就。使用N和Q波段的面对面观测,可以限制沉积高度。
2010-11-22 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Pristine Circumstellar Material of the Cassiopeia A Supernova
仙后座A是附近的年轻超新星遗迹,为研究核心坍缩超新星爆炸提供了独特的实验室。仙后座A从其光回波的光谱中被认为是IIb型超新星,但超新星的直接祖先仍然不确定。在这里,我们报告的结果,近红外,高分辨率光谱观测仙后座A,我们发现了原始的拱星物质的超新星祖先。我们的观测揭示了一个强烈的铁(Fe)的发射线,从一个拱星团块,尚未处理的超新星冲击波。对观测到的光谱和HST图像的综合分析表明,这种未经处理的星周物质中的大部分Fe是气相的,而不是像一般星际介质那样耗尽到尘埃颗粒上。这一结果是一致的理论模型的尘埃凝结的材料,是高度富集的hoc循环产品,支持的想法,即块起源附近的他核心的祖。最近发现IIb型超新星可能是由一颗具有薄氢包层的蓝超巨星爆炸产生的,我们的结果支持仙后座A的这种情况。
2019-12-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The circumstellar environment around the extreme Galactic red supergiant NML Cygni: Dense, dusty, and asymmetric
本文利用NOEMA干涉观测研究红超巨星NML Cygni的星周环境,发现其尘埃质量约2×10⁻³M☉、延伸至2000 AU且形态复杂不对称,并推测可能存在未知双星伴星。
2025-05-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stochasticity in Stellar Yields Reflected in Supernova Dust Masses Across All Massive-Star Progenitors
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所)
本研究推导了9-120太阳质量大质量恒星前身星超新星尘埃质量的理论上限,发现富氧尘埃主导且随质量增加,并揭示硅酸盐尘埃质量受壳层合并随机性影响可变化2-5倍,最终产量由恒星产量随机性决定。
2026-09-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Progenitor and Close-In Circumstellar Medium of Type II Supernova 2020fqv from High-Cadence Photometry and Ultra-Rapid UV Spectroscopy
本文介绍了超新星SN 2020 fqv的观测结果,它是一颗室女座星团II型核心坍缩超新星(CCSN),由凌日系外行星巡天卫星(TESS)提供的高时间分辨率光变曲线覆盖了爆发时间,由哈勃空间望远镜(HST)提供的紫外光谱从爆炸后3.3天开始观测,由地基光谱从爆炸后1.1天开始观测,由地球物理学家和天文学家提供的观测结果。以及广泛的光度观测。大质量恒星有着复杂的质量损失历史,导致它们以CCSNe的形式死亡,从而产生了与SNe相互作用的星周介质(CSM)。爆炸后最初几天的观测可以提供有关恒星演化后期质量损失率的重要信息。模型拟合SN 2020 fqv的准测辐射热光变曲线显示,CSM的约0.23 $M_{\odot}$被限制在距离其祖星约1450 $R_{\odot}$($10^{14}$ cm)的范围内。来自HST和地面观测站的早期光谱(爆炸后<4天)显示了来自CSM外部光学薄部分的高电离金属物质的发射特征。我们发现,CSM是一致的喷发所造成的注入$\sim$ $5\times 10^{46}$尔格到恒星信封$\sim$爆炸前300天,可能从核燃烧不稳定的氧燃烧开始。光变曲线拟合、星云光谱学和爆炸前的\textit{HST}成像一致地指向一个红超巨星(RSG)的祖先,$M_{\rm ZAMS}$ $\approx$ $13.5$ -- $15 \, M_{\odot}$,是SN~II祖先…
2021-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust Motion and Possibility of Dust Growth in a Growing Circumstellar Disk
我们使用三维电阻磁流体动力学模拟计算了恒星形成云核的演化,将尘埃颗粒视为拉格朗日粒子,以研究恒星形成早期阶段的尘埃运动。我们准备了六组不同大小的尘埃颗粒,范围为$a_{\rm d}=0.01$-$1000\,μ$ m,其中$a_{\rm d}$是尘埃颗粒大小。在引力坍缩云中,原恒星周围形成一个星周盘,并驱动原恒星外流。几乎所有的小尘埃颗粒($a_{\rm d} \lesssim 10$ - $100\,μ$ m)最初分布在区域$θ_0 \lesssim 45^\circ$的中心喷出的外流,其中$θ_0$是相对于旋转轴的初始天顶角,而只有少数的大尘埃颗粒($a_{\rm d} \gtrsim 100\,μ$ m)分布在该地区被喷出。所有其他的粒子都落在原恒星或盘上,而没有被流出物喷射出去。无论尘埃颗粒大小如何,尘埃颗粒进入星周盘后,尘埃运动的行为分为两个趋势。从上包层到达内盘区域的尘埃颗粒优先落在原恒星上,而从包层到达外盘区域或盘外缘的尘埃颗粒可以在没有向内径向漂移的情况下存活下来。这些残存的颗粒会引起尘埃的生长。因此,我们预计外盘区域可能是行星形成的有利场所。
2022-11-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Non-stoichiometric amorphous magnesium-iron silicates in circumstellar dust shells. Dust growth in outflows from supergiants
我们研究了一组9个观测良好的大质量超巨星的富氧恒星外流的尘埃生长光学薄的尘埃壳。从他们的拱星尘埃壳的红外发射模型进行比较,以获得的基本参数,这些恒星的扩展信封中管理的尘埃形成的红外光谱。从比较研究中获得的结果也进行了比较与硅酸盐尘埃凝聚模型的预测完全基于实验室数据和基本的恒星性质。在6和25 μ之间的波长范围内的红外发射可以再现相当不错的混合物的非化学计量的含铁硅酸盐,氧化铝,和金属铁尘埃粒子的所有九个对象。从三个对象,亩Cep,RW Cyg,和RS每,所观察到的光谱,可以复制一个固定的和(基本上)球对称的流出,使直接比较从理论尘埃生长模型的预测。大量的硅酸盐尘埃生长的开始的温度是920 K的顺序和相应的流出速度的顺序的声速为这些对象。冷凝温度表明,硅酸盐尘埃生长在硅酸盐尘埃壳内部形成的尘埃颗粒上,温度高得多。我们的研究结果表明,关于恒星外流中尘埃形成的两个主要问题:(i)种子核的形成;(ii)它们向宏观尘埃颗粒的生长,我们逐渐接近于对第二项的定量理解。
2020-11-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Classification Scheme for X-ray Bright Type Ia Supernova Remnants Based on Their Circumstellar Interaction
University of Pittsburgh(匹兹堡大学);University of North Carolina Asheville(北卡罗来纳大学阿什维尔分校);Kyoto University(京都大学)
本文研究了均匀各向同性外流对Ia型超新星前身星星周环境的影响,通过演化不同星周结构的超新星遗迹模型并与观测对比,提出了一种针对X射线明亮Ia型超新星遗迹的分类方案。
2025-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Mapping Circumstellar Matter with Polarized Light - The Case of Supernova 2014J in M82
光学偏振测量是探测超新星尘埃环境的一种有效方法。我们在$B$带最大值后的$\sim$ 277天到$\sim$ 1181天的6个历元中获得了M82中超新星(SN)2014 J的带$F475W$、$F606W$和$F775W$的线性HST ACS/WFC偏振测量。在第277天测量的偏振显示出与其他时期的明显偏差。这些差异至少可以归因于距SN $\sim5\times10^{17}$ cm处的星周尘埃$\sim$ 10 $^{-6} M_{\odot}$。这些观测所揭示的散射尘埃颗粒似乎与星际介质中的尘埃一致,正是这些尘埃导致了超新星的大幅变红。这种拱星尘埃的存在对导致SN\,2014 J爆炸的祖先系统设置了强有力的限制;然而,它不能区分单简并和双简并模型。
2018-01-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
The circumstellar material around the Type IIP SN 2021yja
大多数II型坪超新星(SNe IIP)的光变曲线与真空中的恒星爆炸不相容;相反,光变曲线要求祖先嵌入星周物质(CSM)中。我们报告成功拟合观测良好的SN IIP 2021 yja作为一个大质量恒星的核心坍缩爆炸,初始质量为15 Msun,爆炸前半径为631 Rsun。为了解释宽带光变曲线的早期行为,需要在~2x10^14 cm范围内存在0.55 Msun的CSM。像许多其他SNe IIP一样,SN 2021 yja表现出包括紫外波长在内的早期通量过剩。这与gri带中的短上升时间(<2天)一起表明CSM中存在致密组分,基本上与祖细胞相邻。我们讨论的起源预先存在的CSM,这是最有可能的一个共同的财产,高对流红超巨星信封。我们认为,在拟合整个光变曲线与一个球形分布的困难表明,周围的SN 2021 yja祖CSM是不对称的。
2022-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Analysis of Numerical Algorithms for Computing Rapid Momentum Transfers between the Gas and Dust in Simulations of Circumstellar Disks
现代数值模拟的尘埃和气体的动力学在拱星盘的方法进行了测试。气体和粉尘被视为可以交换动量的互穿连续介质。气体和尘埃相之间的刚性耦合是典型的,这样的磁盘,与尘埃停止时间远小于特征动力学时间尺度。这就对用于模拟尘埃动力学的方法提出了很高的要求。一个网格,分段抛物方法被用来作为基本算法求解气体动力学方程。针对单分散尘埃的情况,给出了使用各种方法计算动量交换获得的数值解。对激波管问题和声波在气尘介质中的传播问题进行了数值求解。所研究的方法进行比较,在他们的能力与(a)任意(短或长)粉尘停止时间,和(b)任意粉尘浓度的气体(从0.01到1的粉尘与气体的质量比变化)的介质模型。确定了一种用于计算具有无限阶精度的动量交换的方法,该方法使得能够以最小的计算成本满足条件(a)和(b)。一个一阶的方法,在测试计算中显示出类似的结果。结果表明,所提出的单分散粉尘的一阶方法可以扩展到一个制度时,粉尘是多分散的,即,由具有不同停止时间的几个分数表示的状态。本文给出了多分散粉尘中各组分与气体交换动量时的气尘速度计算公式。
2018-08-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
Investigating planet formation in circumstellar disks: CARMA observations of RY Tau and DG Tau
本文介绍了年轻恒星RYTau和DGTau周围星周盘在波长为1.3mm和2.8mm处热尘埃辐射的CARMA观测结果。地图的角分辨率高达0.15角秒,或20天文单位的金牛座云的距离,这是一个高出2倍,迄今已取得的这些波长。由此产生的磁盘图像的前所未有的细节使我们能够解决与行星形成有关的三个重要问题。(1)星周尘埃的径向分布是怎样的?(2)尘埃排放是否显示出任何可能表明(原)行星存在的间隙迹象?(3)尘埃的性质取决于轨道半径吗?我们发现,无论是一个经典的幂律或粘性盘演化的相似性解决方案方面的磁盘表面密度建模,再现观测。来自RYTau的1.3毫米图像显示了两个相隔0.2角秒的峰值,尘埃辐射朝着恒星位置下降,这在大约2- 4 sigma处很明显。对于RYTau和DGTau,在半径大于15 AU的尘埃排放显示没有显着偏离未扰动的粘性盘模型。特别地,在灰尘分布中没有检测到径向间隙。在合理的假设下,我们排除了质量超过5个木星质量的行星的存在,这些行星绕着两颗恒星的距离在10到60 AU之间。通过比较1.3mm和2.8mm的观测结果,研究了尘埃不透明度斜率β的径向变化。我们发现DGTau和RYTau的β平均值分别为0.5和0.7。在20和70 AU之间,β的变化小于0.7。这些结果证实了这些星盘中的星周尘埃与星际介质中的尘埃有很大的不同。
2010-03-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
Type IIP supernova light curves affected by the acceleration of red supergiant winds
我们介绍了第一个合成的光变曲线模型设置的IIP型超新星爆炸在拱星介质中的红超巨星风的加速度被考虑在内。由于风的加速使得祖星附近的风速较低,因此红超巨星超新星祖星附近的密度可能高于使用恒定的终端风速推断的密度。因此,即使前身星的质量损失率相对较低,它也可以在恒星附近有一个致密的星周介质,这对IIP型超新星的早期光变曲线有很大的影响。我们提供了IIP型超新星在这样的加速风中爆炸的辐射热和光变曲线,这些加速风来自三个祖先的组合,12 - 16 Msun;五个β,1-5;七个质量损失率,1 e-5 - 1 e-2 Msun/年;和四个爆炸能量,0.5e51 - 2 e51 erg。所有的光变曲线模型都可以在https://goo.gl/o5phYb上找到。当星周密度足够高时,我们的模型没有显示出经典的激波爆发作为与致密和光学厚的星周介质相互作用的结果。相反,它们显示了延迟的“风爆发”,大大影响了IIP型超新星的早期光变曲线。我们发现,质量损失率的祖先需要1 e-3 - 1 e-2 Msun/年,以解释典型的上升时间为5 - 10天的IIP型超新星假设一个密集的拱星半径为1 e-15厘米。
2018-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Can circumstellar interaction explain the strange light curve features of Type Ib/c supernovae?
本研究通过流体动力学模拟,检验了爆炸前数天或数周形成的星周物质能否解释Ib/c型超新星的奇特光变特征,发现其形状可区分单星或双星前身星,且致密星周物质可导致隆起、再增亮等异常。
2025-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Delayed Shock-induced Dust Formation in the Dense Circumstellar Shell Surrounding the Type IIn Supernova SN 2010jl
IIn型超新星的光变曲线主要由超新星激波与其致密的星周介质(CSM)相互作用释放的辐射能量决定。超新星SN 2010 jl在爆炸后的几周内就表现出红外辐射,超过了外推的紫外光谱。有些人认为这种辐射是在冷却的激波后CSM中迅速形成尘埃的证据。我们调查的物理过程,可能会抑制或促进粉尘的形成CSM。当只考虑辐射冷却时,致密的冲击气体的温度迅速下降到尘埃凝结温度以下。然而,通过考虑激波下游辐射对激波后气体的加热,我们发现,当激波传播到CSM较低密度的外部区域时,直到激波的辐射减弱,尘埃的形成才受到抑制。因此,SN 2010jl的尘埃形成只能在380天后开始。只有自那个时期以来的红外发射可以归因于新形成的CSM尘埃。第460天及之后的观测显示,红外线光度超过了紫外线光度。激波后的尘埃不能消除由膨胀的SN激波发出的辐射。因此,它的红外辐射必须由内部源提供动力,我们将其与通过SN喷出物传播的反向激波联系起来。因此,在380天之前的红外辐射必须是来自预先存在的CSM尘埃的红外回波。
2018-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining dust properties in Circumstellar Envelopes of C-stars in the Small Magellanic Cloud: optical constants and grain size of Carbon dust
我们提出了一种新的方法,旨在限制典型的大小和光学性质的碳尘埃颗粒在拱星信封(CSE)的富碳恒星(C星)在小麦哲伦云(SMC)。为了实现这一目标,我们应用我们最近的尘埃生长的描述,再加上辐射转移代码的CSE的C-恒星沿TP-AGB的演变,我们计算光谱和颜色。然后,我们比较我们的建模颜色在近红外和中红外(NIR和MIR)波段与观察到的,测试不同的假设,在我们的尘埃计划,并采用几个数据集的光学常数的碳尘埃在文献中。在我们的尘埃方案中采用的不同假设改变了产生的碳颗粒的典型尺寸。我们通过选择粒度和光学常数的组合来约束碳粉的性质,该组合最好同时在NIR和MIR中再现几种颜色。在某些情况下,光学性质和粒度的不同选择导致NIR和MIR颜色的差异大于两个数量级。我们的结论是,所观察到的NIR和MIR颜色的完整集合最好由尺寸在$\sim$ 0.035和$\sim$ 0.12~ $μ$ m之间的小颗粒再现,而不是由尺寸在$\sim0.2$和$0.7$ ~ $μ$ m之间的大颗粒再现。大颗粒不能再现近红外和中红外颜色似乎与所采用的光学数据集无关。我们还发现了一个可能的趋势,这些恒星的CSE的质量损失和/或碳过剩的晶粒尺寸。
2016-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The origin of the near-infrared excess in SN Ia 2012dn: Circumstellar dust around the super-Chandrasekhar supernova candidate
所谓的超克拉塞卡候选Ia型超新星(SC-SNe Ia)的祖先的性质一直在积极辩论。最近,Yamanaka等人(2016)报告了SN 2012 dn的近红外(NIR)过量,并提出过量来自星周(CS)尘埃的回波。在本文中,我们研究了SN 2012 dn周围CS尘埃的详细分布,并研究了CS尘埃回波场景对SC-SNe Ia一般情况的影响。我们发现,一个磁盘/双极CS介质配置再现近红外过量相当不错,其中的径向密度分布是由一个固定的质量损失。CS粉尘的内径为$0.04$ pc。对于椎间盘和双极CS介质配置,祖系统的质量损失率估计分别为$1.2 \times 10^{-5}$和$3.2 \times 10^{-6}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$,这为单次退化情况增加了另一个支持。我们的模型限制SN 2009 dc,另一个SC-SN Ia,具有小于SN 2012 dn的$0.16$倍的尘埃质量。虽然这可能仅仅表明SC-SNe Ia之间CS环境的一些变化,但这可能会引起另一种有趣的可能性。在SC-SNe Ia中可能有两类:在清洁环境中较亮的SC-SNe Ia(SN 2009 dc)和在尘埃环境中较暗的SC-SNe Ia(SN 2012 dn)。
2016-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurement of Circumstellar Disk Sizes in the Upper Scorpius OB Association with ALMA
我们提出了详细的建模的气体和尘埃的空间分布在57拱盘在上天蝎座OB协会观察ALMA在亚毫米波长。我们拟合幂律模型的尘埃表面密度和CO $J$ = 3-2的表面亮度来测量这些磁盘中的尘埃和气体的径向范围。我们发现,这些磁盘是非常紧凑的:25个最高的信号-噪声磁盘具有21 au的中值尘埃外半径,假设$R^{-1}$尘埃表面密度分布。我们在大多数样品中缺乏CO检测与这些小圆盘大小一致,假设尘埃和CO具有相同的空间分布。在我们的样本中,有七个尘埃和CO半径受到很好的约束,其中四个似乎在CO中延伸得更多,尽管这可能只是由于CO的光学深度更高。将上斯科的结果与最近对金牛座,蛇夫座和狼疮的尘埃盘的分析进行比较表明,上斯科的尘埃盘可能比年轻的尘埃盘小$\sim3$倍,尽管我们告诫说,需要对所有区域的数据进行更统一的分析。我们讨论了这些结果对磁盘演化的影响。
2017-11-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Dusty Progenitor Star of the Type II Supernova 2017eaw
我们提出了NGC 6946中II型超新星(SN II)2017eaw的可能祖先星的爆炸前测光。我们使用哈勃太空望远镜(HST)的SN 2017eaw图像与HST和斯皮策太空望远镜(Spitzer)成像进行相对天体测量,找到与其位置一致的单点源。我们在$>$ 40个时期的HST和斯皮策成像中检测到了发现前12.9年到43天的祖星。虽然在这段时期的大部分时间里,前身星的光度大致保持不变,但在爆炸前的最后3年里,$\sim$的$4.5~μ$ m光度增加了20%。我们解释明亮的中红外发射作为周围的祖系统的星周尘埃的签名。利用爆炸前的光度测量并假设有星周尘埃,我们发现其前身星很可能是一颗具有$\log(L/L_{\odot}) = 4.9$和$T = 3350$ K的红超巨星,被具有$R = 4000~R_{\odot}$和$T = 960$ K的$>2\times10^{-5}~M_{\odot}$尘埃壳层所掩盖。通过与单星演化轨迹的比较,我们发现该恒星的初始质量为$13~M_{\odot}$,质量损失率为$2\times10^{-7}~M_{\odot}~\text{yr}^{-1}$,与SN II恒星的演化轨迹一致.
2018-06-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The bright, dusty aftermath of giant eruptions & H-rich supernovae. Late interaction of supernova shocks & dusty circumstellar shells
本研究通过三维流体动力学模拟,探讨了45-60 M$_\odot$前身星富氢超新星爆炸对喷发后尘埃的影响,发现CSM几何形状和激波辐射阶段显著决定尘埃存续,且喷发后短期内爆炸反而利于尘埃存活。
2025-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
SN 2011hw: Helium-Rich Circumstellar Gas and the Luminous Blue Variable to Wolf-Rayet Transition in Supernova Progenitors
本文介绍了奇特的IIn/Ibn型超新星SN 2011 hw的光度学和光谱学。它的光变曲线显示出比正常SNeIbc更慢的衰减率,峰值绝对星等为-19.5等(未过滤),第二峰值为-18.3等(R)。SN 2011 hw的光谱与正常SN类型相比是不寻常的,最接近SNeIbn的光谱。我们的分析集中在比较SN 2011 hw和经过充分研究的Type Ibn SN 2006 jc上。虽然这两个SNe有许多重要的相似之处,但差异也很明显:与SN 2006 jc相比,SN 2011 hw具有较弱的HeI和CaII线和相对较强的H线,其光变曲线具有较高的光度和较慢的下降速率,与祖先的CSM相关的发射线较窄。人们可以用6000 K黑体和SN 2006 jc的光谱的相等贡献来再现SN 2011 hw的不寻常的连续形状。我们将这种发射成分和两个SNe之间的许多其他差异归因于SN 2011 hw中少量额外H的额外不透明度,类似于使SNeIIb不同于SNeIb的小H质量。CSM中较慢的速度和升高的H含量表明SN 2011 hw的祖先和Ofpe/WN 9恒星之间的联系,Ofpe/WN 9恒星在爆发之间的热静止阶段与LBV相关,并且是H-贫-但不是H-自由的经典Wolf-Rayet(WR)恒星。我们的结论是,SN 2011 hw和SN 2006 jc之间的相似性和差异,可以在很大程度上理解,如果他们的祖先在不同的…
2012-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-band polarization of Type IIP supernovae due to light echo from circumstellar dust
IIP型超新星(SNe IIP)在晚期常表现出相对较高的连续极化($\sim 1$)。这种偏振特征通常被认为是由于在后期阶段揭示的内部非球面核心,而这种偏振特征也可以由SN周围的星周(CS)尘埃的偏振散射回波的影响所贡献。在本文中,我们提出了一个独特的方法来区分偏振从SN喷出物和从光回波。我们定量研究波长依赖性的散射回波的各种几何形状和CS尘埃量的偏振。发现在$U$带中的极化具有特征性特征,即,偏振出现在比较长波长更早的相位,具有更高的偏振度。这是由于$U$波段光变曲线的快速演变以及尘埃在较短波长下的较高光学深度。除了$U$带之外,在平台阶段之后偏振增加,并且对于较短的波长,偏振度通常较高。这些偏振特性可以很容易地与非球面纤芯预期的偏振区分开来,非球面纤芯预测几乎没有波长依赖性。此外,我们表明,SNe IIP的多波段偏振观测可以约束CS尘埃质量和距离SNe的参数空间。因此,我们鼓励多波段极化观测SNe IIP。
2018-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust amorphization in protoplanetary disks
高能量辐射的星周物质可能会影响原行星盘的结构和组成,从而影响行星形成的过程。在本文中,我们提出了一个研究的可能影响的恒星照射,表明X射线发射,对星周尘埃的晶体结构。尘埃的结晶度测量42 II类金牛座T星在金牛座恒星形成区域使用分解适合的10微米硅酸盐功能,测量与斯皮策IRS仪器。由于样本包括具有不同进化阶段的磁盘的对象,因此我们进一步限制目标选择,使用对象的年龄作为选择参数。我们相关的X射线光度和X射线硬度的中心对象与星周尘埃的结晶质量分数,并找到一个显着的反相关性为20个对象的年龄范围内约。1至4.5百万我们假设X射线代表恒星的活动,因此与星周盘相互作用的恒星风的高能离子。我们发现,1 AU左右的通量和离子的能量,目前的太阳风是足够的非晶化的尘埃颗粒的上层非常有效地,导致可观察到的减少的晶质量分数的拱星,亚微米大小的尘埃。这种效应也可能消除结晶度和盘/星参数之间的其他关系,如年龄或光谱类型。
2009-09-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Abundant Circumstellar Silica Dust and SiO Gas Created by a Giant Hypervelocity Collision in the ~12 Myr HD172555 System
红外辐射在Beta Pic类星HD 172555周围探测到的细小尘埃是非常特殊的。粉尘矿物学主要由高度耐火的非平衡材料组成,其中约四分之三的Si原子为二氧化硅(SiO2)物质。需要玻璃陨石和黑曜石实验室热发射光谱(在撞击和岩浆系统中发现的非平衡玻璃状二氧化硅)来拟合数据。观测到的细粉尘的最佳拟合模型粒径分布为dn/da = a-3.95 +/- 0.10。这种陡峭的粒度分布,以及丰富的微米级颗粒,证明了在过去的0.1百万年中有一个新的物质来源。尘埃相对于恒星的位置是5.8 +/- 0.6 AU(相当于距离太阳1.9 +/- 0.2 AU),在陆地行星形成区域内,但在任何可能的陆地可居住区的外缘。尘埃的质量为4 x 10^19 - 2 x 10^20公斤,相当于一颗半径为150 - 200公里的小行星。此外,还发现了由荧光SiO气体产生的以4微米和8微米为中心的显著发射特征。该系统中还存在大约10^22千克由硅酸盐岩石蒸发形成的SiO气体,以及一个单独的非常大的冷颗粒群,质量为10^21 - 10^22千克,相当于目前在太阳系主要小行星带中发现的最大尺寸的小行星,在质量上占主导地位的物质。观察到的尘埃和气体的组成,以及缺乏致密的星周气体盘,强烈的初级x射线活动,或β-meteroid扩展盘,认为观察到的星周物质的来源是巨大的超高速(> 10千米秒^-1)大型岩石星子之间的碰撞,类似于…
2009-06-18 astro-ph.EP astro-ph.SR