Studying Supernovae in the Near-Ultraviolet with the NASA Swift UVOT Instrument
用NASA Swift UVOT仪器进行的近紫外和中紫外(NUV:2000- 3500 $Å$)观测表明,光学正常的超新星Ia具有NUV光学颜色演化的特征,可以分为NUV蓝色和NUV红色组,大约三分之一的观测事件显示NUV蓝色曲线。结合NUV-蓝色事件和光谱中未燃烧碳的检测之间的明显相关性,分组可能指向正常SN Ia分类中的根本差异。认识到所有Ia型超新星的NUV光学颜色的戏剧性的时间演化,以及这种细分的存在,对于将附近的Ia型超新星与中等或高$z$事件进行比较的研究是很重要的,目的是在宇宙学上利用Ia型超新星。SN 2011 fe被证明是NUV-蓝色组,这将有助于解释SN 2011 fe的INTEGRAL SPI活动的伽马射线线结果。
2012-01-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
Theoretical Clues to the Ultraviolet Diversity of Type Ia Supernovae
金属丰度对Ia型超新星(SNe Ia)观测光的影响可能导致系统误差,因为比较本地和遥远的SNe Ia的绝对星等来测量光度距离和确定宇宙学参数。紫外线可能对金属丰度特别敏感,尽管不同的建模方法在幅度、波长依赖性甚至影响的符号方面存在分歧。外层的密度结构^56 Ni和较小程度的非球面性也会影响紫外线。我们计算合成光度的各种金属依赖模型和比较紫外/光学光度从雨燕紫外/光学望远镜。我们发现,在中紫外线到近紫外线的颜色的散射是大于预测的金属丰度的变化单独,是不一致的变红。我们表明,最近采用的方法来确定相对丰度使用紫外光谱可以使用UVOT光度法,但我们警告说,准确的结果需要一个准确的模型的变化的原因。丰富的紫外光度法,现在应该提供的模型,通常依赖于紫外光谱约束金属,密度和其他参数的约束。然而,仍然需要各种SN爆炸的紫外光谱来指导精确模型的创建。更好地理解影响紫外线的影响对于使用SNe Ia作为宇宙学探针是重要的,因为紫外线可以测试SNe Ia是否受到进化效应的显著影响。
2015-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Near-Ultraviolet Properties of a Large Sample of Type Ia Supernovae as Observed with the Swift UVOT
本文介绍了2005年3月至2008年3月NASA { \it Swift}紫外和光学望远镜(UVOT)观测到的26颗Ia型超新星(SNe~Ia)的紫外和光学测光结果。该数据集由2133个单独的观测数据组成,是迄今为止对SNe~Ia紫外辐射最完整的研究。将SNe分成三个子类,从光学观测中得出,我们研究了这些SNe的颜色的演变,发现正常子类内的高度均匀性,但该组与亚发光和SN 2002 CX类组之间存在显着差异。对于正常事件,UVOT上较红的UV滤光片($u$、$uvw1$)比较蓝的UV滤光片($uvm2$、$uvw2$)显示出更高的均匀性。搜索纯UV特性以确定现有的基于光学的分组,我们发现峰宽是一个差的判别式,但我们确实看到峰值发射和光变曲线的后期平坦相位之间的时间延迟的变化。对于大多数子类,紫外光曲线在$B$带之前几天达到峰值(如Jha等人2006年a以前所报告的那样),尽管SN 2002 cx类天体在紫外光中很早就达到峰值。这一群也是SNe~Ia中观测到的最蓝的发射。随着观测活动的进行,我们讨论了观察的关键时间,如本研究所确定的,以最大限度地提高未来观测的科学产出。
2010-07-29 astro-ph.CO
Hubble Space Telescope Studies of Nearby Type Ia Supernovae: The Mean Maximum Light Ultraviolet Spectrum and its Dispersion
我们目前的第一个正在进行的运动使用的STIS摄谱仪上的哈勃太空望远镜(HST),其主要目标是研究近紫外(UV)光谱的本地Ia型超新星(SNe Ia)的结果。使用由Palomar瞬态工厂确定的事件,随后由地面光谱验证,我们证明了早在最大光之前16天定位和分类超新星Ia的能力。这使我们能够以非破坏性模式触发HST,以在最大光照的几天内获得近紫外光谱,以与早期在中间红移z ~ 0.5处进行的等效地面光谱活动进行比较。我们分析了12颗位于哈勃流中的Ia型超新星的光谱,其中0.01 < z < 0.08。尽管这些数据只是我们最终样本的一小部分,但与档案数据一起,已经提供了比以前可用的数据更大的进步。限制样品的相似的相位和拉伸,平均紫外光谱同意合理密切的中间红移,虽然发现一些差异的金属吸收功能。更大的样本将决定这些差异是否反映了可能的样本偏差或真正的进化效应。值得注意的是,波长依赖的色散,这是在紫外线较大,遵循类似的趋势,在中间红移观察到的,并驱动,在一定程度上,在各种金属功能的差异。虽然紫外线分散的起源仍然不确定,我们的比较表明,它可能反映了我们的样品之间的成分变化,而不是主要是一个进化的影响。
2010-10-13 astro-ph.CO
The rates of Type Ia Supernovae. II. Diversity of events at low and high redshift
本文研究了Ia超新星(SN Ia)的性质与其前身星的年龄和质量有关的可能的系统差异,这种差异可能会在低红移和高红移的SN Ia之间引入系统偏差。对于单(SD)和双简并(DD)模型,说明了延迟时间(DTD)分布的主要特征和祖细胞的质量之间的关系。混合模型,假设从SD和DD通道的贡献,也提出和测试与观察到的SN Ia率和母星系属性之间的相关性。结果表明,这些相关性可以用单通道和混合模型来解释,并且S 0和E星系的速率可以有效地提供关于SD祖细胞对晚期爆炸的贡献的线索。一个广泛的质量范围内的CO WD在吸积开始时,预计在几乎所有的星系类型,只有在星系的最早的类型的祖细胞的属性预计将更加均匀。对于混合模型,晚型星系应主机SD和DD爆炸在可比的分数,而在早期类型的星系DD爆炸应在很大程度上占上风。恒星形成星系的事件跨越了很宽的延迟时间范围; \textit{prompt}事件只能在强烈的恒星爆发中占主导地位。它的结论是,附近的超新星Ia样本应该包括年轻,大质量和热的祖细胞,必然占主导地位,在高红移。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.SR
Hubble Space Telescope studies of low-redshift Type Ia supernovae: Evolution with redshift and ultraviolet spectral trends
本文分析了用哈勃太空望远镜(HST)获得的32颗低红移(0.001<z<0.08)Ia型超新星(SNe Ia)的最大光近紫外(NUV; 2900-5500 A)光谱。我们将此光谱样品与机器人望远镜获得的高质量gri光变曲线相结合,以测量光度参数,如拉伸,光学颜色和亮度。通过将我们的数据与中等z(0.4<z<0.9)的超新星Ia的可比样本进行比较,我们检测到适度的光谱演化(3-sigma),在这个意义上,我们的平均低z NUV光谱与其中等z对应物相比具有降低的通量。我们还看到,随着波长的减小,平均值的色散大大增加,这证实了早期调查的结果。这些趋势与现代超新星Ia光谱模型预测的金属丰度变化一致。我们还研究了各种NUV光谱诊断在个别光谱的属性。我们发现拉伸和速度(或位置)的许多NUV光谱特征之间的一般相关性。特别是,我们观察到,更高的拉伸SNe有更大的钙II H&K速度,这也与宿主星系恒星质量。后一种趋势可能是由拉伸和恒星质量之间的良好相关性驱动的。我们没有发现紫外光谱特征和光学颜色之间的趋势。根据SN是否具有正或负哈勃残差构建的平均光谱在NUV波长处显示出非常小的差异,这表明我们识别的NUV演化和变化与哈勃残差不直接相关。我们的工作证实并加强了早先关于超新星Ia在NUV光谱区的复杂行为的结论,但表明我们发现的相关性在约束祖先模型方面比改进超新星Ia作为宇宙学探测器的使用更有用。
2012-08-11 astro-ph.CO astro-ph.SR
Ultraviolet Spectroscopy of Type IIb Supernovae: Diversity and the Impact of Circumstellar Material
本文介绍了新的哈勃空间望远镜(HST)对明亮的IIb型超新星SN 2013df的多历元紫外(UV)光谱,并对四颗具有HST UV光谱的IIb型超新星(SN 1993J、SN 2001ig、SN 2011dh和SN 2013df)进行了全面的分析。我们发现这些对象之间的连续体水平和线特征的强多样性。我们使用的辐射传输模型,适合的光谱的光学部分,并发现在这四个事件中,我们看到了一个紫外连续通量过剩,显然不受线吸收。我们假设这种发射起源于光球层上方,并且与位于靠近SN祖星的环星物质(CSM)的相互作用有关。相比之下,SN 2001ig的光谱很好地符合单温度模型,显示弱连续和强反向荧光的功能,并类似于放射性56 Ni为主的Ia型超新星的光谱。我们假设跟踪CSM相互作用的强度的UV连续水平的光变曲线中的早期冲击冷却组件的比较表明,冷却较慢的事件具有较强的CSM发射。来自具有显著紫外线过量的事件的无线电发射可能与较慢的冲击波速度一致,正如预期的那样,如果爆炸冲击波被CSM减慢,这也是强紫外线的原因,但这种联系目前是推测性的,因为它只基于少数事件。
2014-12-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
The impact of ultraviolet suppression on the rates and properties of strongly lensed Type IIn supernovae detected by LSST
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学学院);Department of Astrophysics, University of Vienna(维也纳大学天体物理学系);Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学数学与物理学院天体物理学研究中心);Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University(斯德哥尔摩大学物理系奥萨尔·克莱因中心);Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所)
本研究探讨了紫外线抑制对LSST检测强引力透镜Ia型II型超新星的影响,发现实际紫外不足导致检测数量减少,但仍有部分超新星可被早期检测并用于光谱学后续观测。
2025-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Absolute Magnitudes of Type Ia Supernovae in the Ultraviolet
本文用Swift紫外/光学望远镜在紫外波段观测到的14颗邻近(红移z = 0.004- 0.027)Ia型超新星(SNe~Ia)的绝对星等和光变曲线形状。颜色和绝对星等的计算都使用了标准的银河系(MW)消光定律和一个大麦云云,已被修改的星周散射。我们发现,与中紫外滤光片(uvm 2 ~2000-2400 A)相比,近紫外滤光片(uvw1_rc在去除可见光后覆盖~2600-3300 A,u ~3000- 4000 A)的行为非常不同。uvw 1_rc-b颜色显示约0.3 mag的散射,而uvm 2-b散射接近0.9 mag。同样,虽然相邻滤光片之间的颜色散射在光学中很小,在近紫外中稍大,但uvm 2-uvw 1颜色中的大散射意味着在2600 A以下光谱可变性明显更大。我们发现,在近紫外线的绝对幅度在峰值亮度正常超新星Ia在我们的样品中与光学衰减率与0.4 MAG的散射,可比的光学在我们的样品中发现。然而,在中紫外线的散射较大,约1等,可能表明金属丰度的差异。我们发现,无论是紫外光曲线的形状或紫外线的颜色和紫外线的绝对幅度之间没有很强的相关性。对于较大的样本,紫外光度可能是有用的,作为一个额外的约束,以帮助确定距离,消光和金属丰度,以提高超新星Ia作为标准蜡烛的实用性。
2010-07-27 astro-ph.CO
The Diversity of Type Ia Supernovae from Broken Symmetries
当二元系统中的碳氧白矮星从伴星吸积质量、达到临界质量并爆炸时,就会产生Ia型超新星。它们的光变曲线几乎是均匀的,这使得这些超新星成为测量宇宙膨胀的良好标准烛光,但必须进行修正,以解释更亮的超新星具有更宽的光变曲线的事实。一维模型,与一定的参数选择,可以重现这种一般趋势的宽度-光度关系,但点火和爆炸的过程最近被证明是本质上不对称的。本文报道了爆炸物理和辐射转移的多维模型,揭示了球对称性的破缺是决定宽度光度关系和观测到的散射的关键因素,偏离球对称性也可以解释在某些超新星的光中探测到的有限偏振。宽度-光度关系的斜率和标准化对白矮星祖先的某些性质有微弱的依赖性,特别是碳和氧以外的元素的痕量丰度。如果不对这种影响进行修正,可能会导致系统性地高估遥远超新星的距离,最高可达2%。
2009-07-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
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 restframe ultraviolet of superluminous supernovae -- I. Potential as cosmological probes
超亮超新星(SLSNe)已经被探测到$z\sim4$,并且可以使用现有和即将到来的设施探测到$z\gtrsim15$。SLSNe是非常紫外发光的,因此$z\gtrsim7$上的物体只能通过它们的静止帧紫外线使用光学和红外设施来检测。SLSNe在恒星和星系演化的多个领域都有很大的用途。在这里,我们探讨了潜在的使用SLSNe I型高红移宇宙学距离指标,在其休息帧紫外线。使用SLSNe-I样品的红移范围内$1\lesssim z\lesssim 3$,我们调查的峰值绝对值之间的相关性在一个合成的紫外线过滤器中心在250 nm和上升时间,颜色和下降速率的SLSNe-I光曲线。我们观察到$M_0(250)$和上升时间之间的线性相关性,固有散射为0.29。有趣的是,通过消除在其光变曲线中显示出峰前凸起的那些SLSNe,这种相关性进一步收紧($σ_{int} \approx 0.2$)。这一结果暗示了“颠簸”SLSNe可能属于不同种群的可能性。弱相关性之间观察到的峰值亮度和颜色指数。与通常在光学波段中发现的相反,在UV峰幅度和下降率之间没有发现任何关系。这里发现的相关性是有前途的,并提供了令人鼓舞的见解使用SLSNe宇宙学探测器在高红移使用标准化的关系在紫外线。我们还强调了早期的重要性,一致的,光度数据约束的光变曲线属性。
2023-02-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Twins Embedding of Type Ia Supernovae I: The Diversity of Spectra at Maximum Light
我们研究了光谱的多样性Ia型超新星(SNe Ia)在最大光使用高信噪比分光光度法的173 SNe Ia附近的超新星工厂。我们将这些光谱的多样性分解为不同的外在和内在成分,我们构建了一个非线性参数化的内在多样性的SNe Ia,保留配对的“双胞胎”SNe Ia。我们称这种参数化为“双胞胎嵌入”。我们的方法自然地处理光谱的高度非线性变化,如光球膨胀速度的变化,并使用全光谱,而不是限于特定的谱线强度,比率或速度。我们发现,超新星Ia在最大光附近的时间演化是非常相似的,84.6%的方差是所有超新星Ia共同的。在对亮度和颜色进行校正后,Ia超新星的固有变化主要限于特定的谱线,我们发现在6600和7200 A之间的固有色散低至~0.02等。通过非线性三维模型加上一维颜色,我们可以解释我们的Ia超新星样本中89.2%的内在多样性,其中包括几种不同类型的“奇特”Ia超新星。线性模型需要七个维度来解释内在多样性的可比部分。我们展示了如何从双胞胎嵌入中恢复先前建立的Ia型超新星多样性指标。在一篇配套文章中,我们讨论了如何将这些结果应用于标准化的超新星Ia宇宙学。
2021-05-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Spectroscopic Diversity of Type Ia Supernovae
我们目前的2603光谱的462附近Ia型超新星(Ia型超新星)在1993年至2008年期间获得的天体物理中心超新星计划。大多数光谱是用FLWO 1.5米望远镜的FAST摄谱仪获得的,并以一致的方式进行了简化,使数据集非常适合研究超新星Ia的光谱多样性。我们使用Branch et al.和Wang et al.的分类方案,研究了Ia型超新星的光谱和光度特性作为光谱类的函数。对于具有更宽谱线的Ia型超新星,宽度-光度关系似乎更陡峭。基于特征Si II 6355线的演化,我们提出了测量速度梯度的改进方法,揭示了比以前怀疑的更大的范围,从~0到~400 km/s/day,考虑到最大光下的瞬时速度下降率。我们发现Si II速度和最大光下固有B-V颜色之间的相关性比Foley等人报道的要弱,这是因为对不确定性和宿主星系尘埃进行了更全面的处理。我们研究了核燃烧的程度,并报告了在23个早期光谱中新探测到的C II 6580。根据27个Ia型超新星的星云光谱,我们发现在去除两个低光度的SN 1986 G和SN 1991 bg后,~4700 A铁发射特征的半高宽与Dm 15(B)之间没有关系。这表明对于大多数Ia型超新星,峰值亮度并不强烈地依赖于爆炸的动能。最后,我们确认的速度变化的相关性,在一些星云线与固有的B-V颜色的超新星Ia在最大的光,虽然几个离群值建议一个可能的非单调行为的最大蓝移。
2012-04-15 astro-ph.CO astro-ph.SR
SOUSA: the Swift Optical/Ultraviolet Supernova Archive
雨燕航天器上的紫外线光学望远镜已经观测到数百颗超新星,涵盖了所有主要类型和大多数亚型。在这里,我们介绍斯威夫特光学/紫外线超新星档案(SOUSA),其中将包含所有的超新星图像和测光。我们描述了观察和减少程序,以及它们如何影响最终数据。我们从观测良好的超新星类,其绝对星等和颜色的例子,可以用来推断超新星类型的光谱的情况下,测光。要充分了解类内的多样性和组的可靠光度分离,需要更大的样本,这将由最终存档提供。来自现有雨燕超新星的数据对于规划未来的雨燕观测以及未来的紫外线观测站也很有用。
2014-07-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring the spectral diversity of low-redshift Type Ia supernovae using the Palomar Transient Factory
我们对Palomar瞬变工厂发现的264颗低红移(z < 0.2)Ia型超新星(SNe Ia)的光谱进行了研究。我们专注于速度和伪等效宽度测量的Si II 4130,5972和6355 A线,以及那些钙II近红外(NIR)三重态,最多+5天相对于SN B波段最大光。我们发现,需要一个高速的Ca II NIR三重态的组成部分来解释在-5天前观测到的Ia超新星的~ 95%的光谱,最大减少到~ 80%。Ca II高速分量的平均速度比光球分量高约8500 km/s。我们证实了以前的结果,SNE Ia周围的最大光与较大的贡献,从高速组件相对于光球组件在其钙II近红外功能,平均而言,更广泛的光变曲线和较低的钙II近红外光球速度。我们发现,这些关系是由一个更强的高速组件和一个较弱的贡献,从光球钙II近红外组件在更广泛的光变曲线SNe Ia。我们在非常早期的超新星Ia光谱(-10天之前)中发现了C II的存在,发现在这些阶段观察到的超新星Ia中有> 40%的光谱显示出未燃烧的物质,并且C II特征更可能在具有较窄光变曲线的超新星Ia中发现。
2014-08-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
A statistical approach to identify superluminous supernovae and probe their diversity
我们调查的氢贫超亮超新星(SLSNe I)的识别使用光度分析,不包括一个任意的震级阈值。我们组装一个均匀的样品,以前分类SLSNe我从文献中,并适合他们的光变曲线使用高斯过程。从拟合中,我们确定了四个相关时具有高统计显著性的光度参数,并将它们组合在一个参数空间中,以传达其光度和颜色演变的信息。该参数空间为SLSNe I提供了一个新的定义,可用于分析现有和未来的瞬态数据集。我们发现,90%以前分类SLSNe I符合我们的新定义。我们还研究了SLSNe I的两个子类的证据,结合他们的光度演化与光谱信息,即光球速度和梯度。聚类分析揭示了两个不同群体的存在。“快速”SLSNe显示快速的光变曲线和颜色演变,大速度和大速度梯度。“慢”SLSNe显示缓慢的光变曲线和颜色演变,小的膨胀速度,和几乎不存在的速度梯度。最后,我们讨论了我们的分析的影响,在SLSNe的动力引擎的理解,以及它们的实施作为宇宙学探测在当前和未来的调查。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
On the diversity of super-luminous supernovae: ejected mass as the dominant factor
我们收集了24个贫氢超亮超新星(SLSNe)的样本。通过上升和下降时间尺度对光变曲线形状进行参数化,表明两者高度相关。磁动力模型可以再现相关性,扩散时间尺度驱动的上升和下降速率的多样性。星周相互作用模型可以表现出类似的上升-下降关系,但仅适用于窄范围的密度,这对这些模型来说可能是有问题的。我们发现SLSNe比SNe Ibc亮约3.5个星等,光变曲线宽3倍,但内在形状相似。有一些SLSNe具有特别宽的光变曲线,可能表明两个祖通道,但统计学检验不能完全区分两个群体。给出了一般的谱演化。从Fe II测得的速度是相似的SLSNe和SNe IBC,这表明扩散时间差主要由质量或不透明度。在大多数SLSNe平坦的速度演变表明喷出物的致密外壳。如果SLSNe的不透明度与其他SNe Ibc相似,则平均喷射质量高出2-3倍。假设$κ=0.1\,$ cm $^2\,$ g $^{-1}$,我们估计SLSN喷出物质量的平均值(中位数)为10 $\,$ M $_\odot$(6 $\,$ M $_\odot$),范围为3-30 $\,$ M $_\odot$。将假定的不透明度加倍,使质量更接近正常的SNe Ibc,但有一个高质量的尾部。SLSNe最可能的产生机制似乎是一颗质量非常大的贫氢恒星的核心坍缩,形成毫秒磁星。
2016-01-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Type II supernova diversity
现在已经确定的是,富氢的II型超新星(SNe II)中有很大一部分来自红超巨星的祖先。然而,SN性质存在很大的多样性,目前还不清楚如何从祖先差异和前SN恒星演化的角度来理解这一点。在这方面的贡献,我提出了多样性的SN II V波段光变曲线的大样本的SNe II,并比较这些测光的SNe II有祖质量的限制,从爆炸前成像。
2015-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Two Type Ic supernovae in low-metallicity, dwarf galaxies: diversity of explosions
我们提出了两个Ic型超新星SN 2007 bg和SN 2007 bi的BVRI测光和光谱学发现在宽视场,非目标的调查,并与亚发光蓝矮星系。SNe 2007 bg和2007 bi都没有发现与观测到的伽玛暴有关,但发现它们与伽玛暴相关的超新星居住在类似的低金属丰度环境中。射电明亮的SN 2007 bg是由一个极其次亮的星系(星等MB = -12.4+/-0.6等,氧丰度估计为12+log(O/H)= 8.18+/-0.17)所承载。SN 2007 bg的光变曲线显示了迄今为止已知的所有宽线Ic型超新星中最快的极大后衰减率之一,当与其高膨胀速度相结合时,高动能与喷射质量比(E_K/Mej ~ 2.7)。我们发现SN 2007 bi可能是已知最明亮的Ic型,达到MR ~ 21.3等的峰值,并显示出非常缓慢的下降,在整个观测寿命过程中,放射性衰变率为56 Co到56 Fe。从SN 2007 bi的热光度曲线的一个简单模型,我们估算出超新星喷出物中56 Ni的总质量为M_Ni = 3.5 - 4.5太阳质量,这是迄今为止在超新星喷出物中测得的最大56 Ni质量。有两个模型可以解释高光度和大的56 Ni喷射质量。一个是对不稳定超新星(PISN),它被预测会发生在低金属丰度的大质量恒星中。我们测量SN 2007 bi的宿主星系金属丰度为12 + log(O/H)= 8.15+/-0.15,这与PI…
2010-01-05 astro-ph.CO
Very Early Ultraviolet and Optical Observations of the Type Ia Supernova 2009ig
超新星(SN)2009 ig在爆发17小时后被利克天文台超新星搜索发现,并被归类为正常的Ia型超新星(SN Ia),峰值为V = 13.5等,并且是赤道的,使其成为过去十年中最重要的超新星之一。在这里,我们介绍了SN 2009ig的紫外线(UV)和光学观测,从爆炸后大约1天开始,直到最大亮度。我们的数据包括优秀的紫外和光学光变曲线,25 premaximum光学光谱,和8紫外光谱,包括最早的紫外光谱获得的超新星Ia。SN 2009 ig是一个相对正常的Ia型超新星,但确实显示出高速喷出物-在我们最早的光谱中测量到的喷出物速度(Si II 6355的v~-23,000 km/s)是在Ia型超新星中测量到的最高速度。在最大亮度之前的12天内,光谱的演变是非常戏剧性的,但在那之后就会变慢。早期数据提供了SN上升时间的精确测量值,为17.13 +/-0.07天。光色曲线和早期光谱与用于光曲线拟合和K-校正的模板光曲线和光谱明显不同,表明模板光曲线和光谱并不能正确地代表所有早期的Ia型超新星。在广角天空观测时代,像SN 2009 ig这样靠近、明亮、位置良好且被及时发现的SNe仍然很少见。如SN 2009ig所示,对单个事件的详细研究可以提供更多的信息,用于测试与SN Ia距离估计相关的系统不确定性,并限制祖先和爆炸模型,而不是更遥远的SNe的大样本。
2011-11-01 astro-ph.CO astro-ph.SR
Metallicity Differences in Type Ia Supernova Progenitors Inferred from Ultraviolet Spectra
两颗Ia型超新星(SNe Ia),SNe 2011 by和2011 fe,具有非常相似的光学光变曲线形状、颜色和光谱,但在哈勃太空望远镜光谱中有不同的紫外线(UV)连续谱和可测量的不同峰值光度。我们属性的差异,在紫外线连续显着不同的祖金属丰度。这是第一次对Ia超新星祖先的不同金属丰度进行稳健检测。理论推理表明,金属丰度的差异也会导致光度的差异。对于相同的光变曲线形状,具有更高的祖先金属丰度的超新星Ia具有更低的56 Ni产额和更低的光度。SNe 2011 by和2011 fe具有不同的峰值亮度(Δ M_V = 0.6 mag),其对应于不同的56 Ni产率:M_11fe(56 Ni)/M_11by(56 Ni)= 1.7^+0.7_-0.5。根据解释不同中子质子比的理论模型,SNe 2011 by和2011 fe的56 Ni产额的差异意味着它们的祖星分别高于和低于太阳金属丰度。虽然我们可以区分祖金属丰度在定性的方式从紫外线数据,定量解释丰度是有限的,目前的理论模型。
2013-04-08 astro-ph.CO astro-ph.SR
Moderately Luminous type II Supernovae
核心坍缩超新星(CC-SNe)起源于质量超过8 Msun的祖先。由于祖先的年轻年龄,喷出物可能最终与星周介质(CSM)通过高能量的过程中可检测到的无线电,X射线,紫外线(UV),有时,在光学领域。本文介绍了五个II型超新星的紫外、光学和近红外观测结果,即SNe 2009 dd、2007 pk、2010 aj、1995 ad和1996 W。与其他少数SNe一起,它们形成了一组中等亮度的II型事件。我们收集了光度学和光谱学与几个望远镜,以构建良好的采样光变曲线和光谱演变的光球星云阶段。光度法和光谱法都表明该样品存在一定程度的不均匀性。光变曲线具有发光峰值幅度($-16.95<M_{B}<-18.70$)。对于三个SNe,^56 \ni的喷射质量跨越了很宽的值范围($2.8\times10^{-2}$ Msun $<$ M(\ni)$<1.4\times10^{-1}$ Msun),而对于第四个SNe(SN 2010 aj),我们可以确定一个严格的上限($7\times10^{-3}$ Msun)。在SNe 2009 dd和1996 W的光球光谱中可以看到相互作用的线索,例如巴耳末线的高速(HV)特征。对于SN 2007 pk,我们观察到从IIn型到标准II型SN的光谱转变。用辐射流体动力学程序模拟SNe 2009 dd、2010 aj和1995 ad的观测数据,我们推断其动能加热能约为…
2013-05-17 astro-ph.CO astro-ph.SR
Towards an understanding of Type Ia supernovae from a synthesis of theory and observations
由于Ia型超新星(SNe Ia)的校准光变曲线已成为确定宇宙膨胀历史的主要工具,在过去的15年里,人们对这些事件的观测和模型给予了相当大的关注。在这里,我们总结了新的观测限制,解决最近的进展,通过三维流体动力学模拟的Ia型超新星建模,并讨论了几个仍然悬而未决的问题。它将被证明,新的模型具有相当大的预测能力,使我们能够研究可观察到的性能,如光变曲线和光谱,而无需可调的非物理参数。这是提高我们对爆炸机制的理解和解决Ia超新星作为宇宙学距离指示器的适用性问题的必要条件。我们探索的能力的模型,通过比较它们与观测,我们展示了这样的模型可以应用于研究SNe Ia的多样性的起源。
2013-02-26 astro-ph.CO astro-ph.SR
Late-time Spectroscopy of Type Iax Supernovae
我们研究了Iax型超新星(SNe Iax)的后期(峰值亮度后t > 200天)光谱,这是一种低光度、低能量的热核恒星爆炸,在观测上与Ia型超新星相似,但又不同。我们提出了SN 2014 dt的新光谱,从而产生了SN Iax最完整的晚期光谱序列。在晚期,SNe Iax具有大致相似的光谱,都具有相似的连续形状和强禁止线发射。然而,也有显着的多样性,其中一些晚时间SN Iax光谱显示窄P-Cygni功能和连续指示光球除了强窄禁线,而其他人没有明显的P-Cygni功能,强宽禁线,弱窄禁线。最后,一些SNe Iax的光谱介于这两个品种之间,具有弱的P-Cygni特征和类似强度的宽/窄禁止线。我们发现,SNe Iax与强大的广泛的禁止线也往往是更明亮,并有更高的速度喷出物在峰值亮度。我们估计黑体和运动学半径的后期光球,发现后者的数量级大于前者。我们提出了一个两个组件的模型,解决了这种差异,并解释了多样性的晚时间光谱的SNe Iax。在这个模型中,宽的禁止线来自SN喷出物,而光球,P-Cygni线和窄的禁止线则来自从祖先白矮星的残骸发射的风,并由残留在残骸中的新合成物质的放射性衰变驱动。这两个分量的相对强度解释了晚时间SN Iax谱的多样性。这个模型也解决了光球寿命长和SNe Iax后期缓慢下降的难题。(节录)
2016-01-22 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The expansion of the universe observed with supernovae
在过去的20年里,超新星已经成为一个关键的工具,通过构建哈勃图,使用属于“Ia”亚型的超新星的光度距离来限制宇宙的膨胀历史。这项技术是发现宇宙正在加速膨胀的关键。我们回顾了测量的原理和困难,超新星的分类和多样性,以及爆炸的物理。我们讨论了影响宇宙学结论的系统不确定性,重点是测光校准。我们描述了主要的超新星宇宙学调查,提出的分析和他们的结论,以及该领域的现状。最后,我们谈谈对不久的将来的期望。
2012-11-12 astro-ph.CO
Constraining the physical properties of Type II-P supernovae using nebular phase spectra
我们提出了一个研究的星云相位谱的样本II型高原超新星与确定的祖先或限制性的限制。线通量,形状和速度的演变进行了比较内的样本,并解释使用的频谱合成代码。数据集内的小多样性可以通过爆炸期间发生的强烈混合来解释,并且通过认识到大多数线具有来自H包络中的原始金属的显著贡献来解释,H包络在这些类型的物体中占主导地位。特别是,当使用[O I] 6300,6364埃的双重态来估计恒星的核心质量时,必须注意考虑到包层中原始O的发射。最后,H-α线宽和56 Ni的质量之间的相关性,这表明更高的能量爆炸与更高的56 Ni产量。
2011-11-30 astro-ph.CO astro-ph.SR
Characterizing the V-band light-curves of hydrogen-rich type II supernovae
本文分析了富氢II型超新星V波段光变曲线的多样性。分析了116颗超新星的样本,定义了几个星等测量值,以及不同时期的下降率和不同阶段的持续时间。研究发现,在最大亮度下测量的星等与衰减率的相关性比在其他时期测量的星等更强:在最大亮度下的超新星通常在所有时期都有更快的衰减光变曲线。我们发现的下降率之间的关系在“高原”阶段和峰值的幅度,它有一个0.56级的色散,提供了使用II型超新星作为纯粹的光度距离指标的前景。我们的分析表明,II型人口跨越了一个连续的低光度的事件,在“高原”阶段,通过最明亮的事件,下降得更快。一个大范围的光学厚相持续时间的观察,这意味着在爆炸的时代在祖信封群众的范围。在放射性尾期间,我们发现许多超新星的光变曲线下降速度比完全捕获放射性发射的预期更快,这意味着喷出物质量较低。这表明,光变曲线的多样性的主要驱动力是爆炸前保留的氢信封的程度。最后,介绍了一种新的分类方案,其中富氢事件被简单地归类为“SNII”,S2值给出了在“高原”阶段的下降率,表明其形态类型。
2014-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Superluminous supernovae: diverse rise times explain diverse spectra
Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
研究通过分析超亮超新星的光谱多样性,发现其光谱特征与喷射物温度及光曲线上升时间相关,提出新的诊断方法解释其光谱差异。
2026-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIn supernovae at z ~ 2 from archival data
Ia型超新星(白矮星的热核爆炸)的红移z ~ 1.7,II型超新星(恒星核心的坍缩)的红移z ~ 0.7。IIn型超新星是大质量恒星的明亮的核心坍缩爆炸,与其他类型的超新星不同,它们在紫外线下非常明亮,这应该使它们能够在红移z ~ 2或更高的光学上被发现。此外,喷出物与星周物质的相互作用产生了强烈的、长寿命的发射谱线,这些谱线允许在爆炸后3 - 5年内在z ~ 2处证实许多这种类型的事件。在这里,我们报告了三个光谱证实的IIn型超新星,在红移z = 0.808,2.013和2.357,检测到的档案数据使用的方法,旨在利用这些属性在z ~ 2。IIn型超新星直接探测高红移大质量恒星的形成。到目前为止发现的数字与当地测量的恒星初始质量函数的预期是一致的,但不是与一个不断发展的初始质量函数提出来解释独立的观察在低和高红移。
2009-07-10 astro-ph.CO
Distances with <4% Precision from Type Ia Supernovae in Young Star-Forming Environments
Ia型超新星(SNe)是白矮星的热核爆炸,其光度随其固有颜色和褪色速度而系统地变化。从银河演化探测器(GALEX)拍摄的图像中,我们确定了Ia超新星爆发的环境具有高紫外线表面亮度和恒星形成表面密度。当我们应用陡峭的模型消光定律时,我们使用它们的宽带光学光变曲线将这些SNe校准到~0.065到0.075量级,对应于<4%的距离。紧密的散射,可能是由祖先年龄之间的小分散引起的,表明只有一个祖先属性的变化主要是它们的光曲线宽度,颜色和光度之间的关系。
2015-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Two Distinct Populations of Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)已被用作测量宇宙膨胀的优秀可测量蜡烛,但它们的祖先仍然难以捉摸。在这里,我们报告说,光谱多样性的超新星Ia是与他们的出生地环境。我们发现,那些高速喷出物是实质上更集中在内部和更明亮的区域,其宿主星系比正常速度的超新星Ia。此外,前者倾向于居住在更大和更明亮的宿主中。这些结果表明,高速超新星Ia可能起源于相对年轻和更富含金属的祖先比正常速度超新星Ia,并仅限于星系与大量的化学演化。
2013-03-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Line Profiles of Intermediate Redshift Type Ia Supernovae
通过分析Sloan数字巡天II(SDSS-II)超新星巡天发现的59颗正常Ia型超新星(SNe Ia)在中红移范围(0.05 < z < 0.4)的光谱,给出了从近紫外到可见光波段谱线轮廓的时间演化。我们推导出这些线的线速度,峰值波长和伪等效宽度(pEWs)。此外,我们比较了最大亮度的日期周围的线轮廓与附近的同行。我们发现,在2 $σ$内,中红移Ia超新星的线轮廓与其附近的线轮廓一致,线轮廓由速度和pEW表示.这些发现支持了超新星Ia是中等红移范围的“标准”烛光的观点,正如超新星Ia在附近和高红移之间所显示的那样。有迹象表明,中等红移的Ia超新星的“MgII λ4300”pEW分布大于附近的样本,这可以解释为祖先丰度的差异。
2011-03-18 astro-ph.CO
Evidence for Type Ia Supernova Diversity from Ultraviolet Observations with the Hubble Space Telescope
我们目前的紫外(UV)光谱学和光度学的四个Ia型超新星(SNe 2004 dt,2004 ef,2005 M,和2005 cf)与哈勃太空望远镜上的高级相机的调查紫外棱镜获得。该数据集提供了低至2000埃的独特光谱时间序列。对于这个小样品,在近最大光光谱(~ 2000- 3500埃)中看到显著的多样性。相应的光度数据,连同档案数据从雨燕紫外/光学望远镜观测,提供了进一步的证据,增加分散在紫外线发射相对于光学。发现在uvw 1/F250 W中测量的峰值亮度与B波段光曲线形状参数dm 15(B)相关,但是相对于宽带B波段中的相关性具有大得多的散射(例如,约0.4 mag,而对于0.8 <dm 15 < 1.7 mag的那些,约0.2 mag)。SN 2004 dt是这种相关性的一个异常值(大于3 sigma),在uvw 1/F250 W和uvm 2/F220 W滤光片中,它比SN 2005 cf等正常的Ia型超新星亮约0.9等和约2.0等。我们发现,不同的祖先金属丰度或线膨胀速度本身不能解释这样大的差异。视角效应,例如由于不对称爆炸,可能会对紫外区发射的通量产生重大影响。需要建立详细的模型来理清和量化上述影响。
2012-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fixing the U-band photometry of Type Ia supernovae
我们提出了以前未发表的超新星2003 gs和2003 hv的测光。使用光谱导出的校正的U-波段测光,我们调和U-波段光变曲线的图像与Cerro Tololo 0.9米,1.3米和拉斯坎帕纳斯1米望远镜。以前,这样的光变曲线在最大光照后一个月显示0.4等的扩散。这给了我们希望,一组校正的紫外光变曲线的附近的物体可以有助于充分利用的超新星在红移~0.3至0.8的休息框架U波段数据。正如Kessler等人最近在斯隆数字巡天超新星搜索的背景下指出的那样,如果我们以表面价值来看待附近Ia型超新星的U波段测光,那么在高红移天体的距离模量中存在0.12等的U波段异常。这一异常导致斯隆巡天从他们的分析中排除了在静止坐标系U波段获得的所有测光结果。超新星遗产巡天取消了观测者框架U波段测光,也就是说在U波段观测到的附近天体,但他们使用高红移天体的测光,无论光子是在哪个波段发射的。
2012-11-06 astro-ph.CO
Constraints on Type Ia Supernova Progenitor Companions from Early Ultraviolet Observations with Swift
我们比较早期的紫外线(UV)观测Ia型超新星(SNe Ia)与理论预测的亮度与SN喷出物和伴星之间的碰撞的冲击。我们简单的方法是独立的内部流量从SN和处理的斯威夫特/紫外线光学望远镜(UVOT)作为保守的上限上的冲击亮度观测到的流量。比较这个限制与各种冲击模型的预测通量,我们约束的SN祖伴系统的几何形状。我们发现,在95%的置信水平上,除了最不利的视角外,大多数个体SNe的罗氏叶溢出中的1 M太阳红超巨星伴星模型被排除在外。对于12个SNe的样本,视角的上限与RG星的预期视角分布不一致,因为大多数同伴具有高置信度。分离距离限制允许MS伴随。更好地了解SN本身产生的紫外通量以及对年轻的SNe Ia的持续紫外观测将进一步限制SNe Ia的可能祖先。
2012-03-23 astro-ph.CO
Thermonuclear Supernovae: Prospecting in the Age of Time-Domain and Multi-Wavelength Astronomy
我们展示了时域和多波长天文学时代新的和即将到来的进展将如何开辟一个新的场所来探测SN~Ia的多样性。我们在ELT(ESO)以及詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)等天基仪器的背景下讨论这一点。作为例子,我们展示了如何在爆炸后的几小时到几天内进行非常早期的观测,以及非常后期的观测,如3年以上的光变曲线和中红外光谱,可以用来探测与祖先和爆炸场景的联系。我们确定的Cr,Mn和Ni/Co的电子捕获截面的限制因素之一,我们将在未来面临的。
2018-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM