Unravelling the progenitors of merging black hole binaries
近年来的引力波探测证实了大质量恒星黑洞双星的存在,但黑洞双星的形成通道仍是一个悬而未决的问题。在这里,我们调查的人口BBHs使用我们的新的人口合成代码MOBSE。MOBSE是广泛使用的双星总体合成代码BSE(Hurley et al. 2000,Hurley et al. 2002)的更新版本,包括确定大质量恒星命运的关键要素:最新的恒星风处方和超新星模型。使用MOBSE,我们在低金属丰度下形成总质量高达$\sim{}120$ M $_\odot$的BBH,但只有总质量高达$\sim{}80$ M $_\odot$的系统在不到一个哈勃时间内合并。我们的研究结果表明,只有大质量贫金属星($Z\lesssim 0.002$)才可能是像GW 150914这样的引力波事件的祖先。此外,我们预测,合并BBH形式更有效地从金属贫比富金属的恒星。
2018-07-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Progenitors of Type Ia Supernovae
我们回顾了Ia型超新星的祖系统提出的所有模型,并讨论了每个方案的优点和缺点时,面对的意见。我们表明,所有的情况下遇到至少有几个严重的困难,如果采取代表一个全面的模型,所有Ia型超新星(SNe Ia)的祖先。因此,我们初步得出结论,可能有一个以上的通道导致超新星Ia。虽然单简并的情况(其中一颗白矮星从一颗正常的恒星伴星吸积质量)已经得到了一些详细的研究,但其他情况在得出任何确定的结论之前需要类似的审查。
2018-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The formation of the stripped envelope type II b Supernova progenitors: Rotation, Metallicity and Overshooting
IIb型超新星被认为起源于核心坍缩的祖先,只保留了非常薄的氢包层。我们的目标是探索一些物理因素,如旋转,金属丰度,过冲,和双星的初始轨道周期,显着影响罗氏瓣溢出和IIb型超新星的形成。发现双星是产生质量小于20 $M_{\odot}$的IIb型超新星前身星的主要通道。IIb型超新星前身的形成对初始轨道周期非常敏感。质量较小的氢表示半径较小,有效温度较高,反之亦然。初始周期在300到720天之间的双星系统产生的IIb型祖先是一颗红超巨星。那些初始周期在50到300天之间的产生黄色的超巨星祖先,而那些初始周期短于50天的产生蓝色的超巨星祖先。快速旋转和较大的超调都能增大碳氧核质量,导致坍缩前核温度升高和密度降低。它们也有利于表层氮的富集,但限制了第一次疏浚的效率。具有低金属丰度的SN IIb祖细胞具有比高金属丰度对应物更小的氢包封质量和半径。超剥离双星模型系统地具有较高的核心质量分数$\rm ^{12}C$,这对IIb型祖先的紧凑性有重要影响。
2022-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Possible detection of the progenitor of the Type II supernova SN2023ixf
通过哈勃太空望远镜的爆炸前成像,探测到SN2023ixf的前身星为红超巨星,初始质量约8-10太阳质量,并存在大量尘埃。
2023-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The disappearance of the helium-giant progenitor of the type Ib supernova iPTF13bvn and constraints on its companion
我们报告和讨论超新星iPTF 13 bvn爆炸后的观测。我们发现SN在+740天的亮度低于爆炸前的亮度,从而证实了祖星已经消失。我们估计,后期的亮度仍然是由超新星主导的,这限制了可能的伴星的大小和质量低于约10 Msun。反过来,这意味着祖先的初始质量被限制在10到12 Msun之间的狭窄范围内。iPTF 13 bvn的前身可能是一颗氦巨星,而不是沃尔夫-拉叶星。此外,我们认为,2016年获得的足够深的观测现在有机会直接观测伴星。
2016-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The quiescent progenitors of four Type II-P/L supernovae
我们目前的大双筒望远镜的差异成像数据的最后几年的四个II型P/L超新星的祖先。对于所有四个,我们没有发现显着的证据,随机或稳定的变化,在U,B,V,或R-波段。我们的限制将变异性限制在不超过祖细胞预期R波段亮度的大约5-10%。这些极限与麦哲伦星云中红超巨星观测到的变化相当。基于这四个事件,在90%置信度下,II型P/L祖源在氧气点火后具有扩展爆发的概率<37%。我们的观察不能排除短暂的爆发,其中的祖先返回到其静态流量的10%以内的时间尺度上的几个月,没有尘埃的形成。
2018-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring Type II-P Supernova Progenitor Masses from Plateau Luminosities
将核心坍缩超新星爆炸的观测结果与其大质量恒星祖先的性质联系起来是超新星科学长期寻求的一个具有挑战性的目标。最近,Barker等人(2022)使用一个有效的模型,从球对称中微子驱动的核心坍缩超新星(CCSN)模拟中提出了一幅祖星景观的热光变曲线。他们发现II-P型CCSN光变曲线的平台光度与祖先的终末铁核质量之间存在密切关系。值得注意的是,这使我们能够单独用光度法来限制祖细胞的性质。我们分析了II-P型CCSN光变曲线的大量观测样本,并使用Barker等人2022的关系估计了铁核质量的分布。推断的分布与恒星演化模型中的铁核质量分布非常匹配,即包含高质量的铁核,表明观测数据中非常大的祖先的贡献。我们使用这种分布的铁核心质量推断的最小和最大质量的祖先的观测数据。使用贝叶斯推断方法来定位最佳的初始质量函数参数,我们发现M $_{\mathrm{min}}=9.8^{+0.37}_{-0.27}$和M $_{\mathrm{max}}=24.0^{+3.9}_{-1.9}$太阳质量的观测数据。
2023-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass-loss histories of Type IIn supernova progenitors within decades before their explosion
我们提出的IIn型超新星的祖先在几十年内,他们的爆炸前的质量损失特性的系统研究结果。本文应用解析光变曲线模型对11个Ⅰ_n型超新星的辐射热光变曲线进行了计算,导出了星周介质的性质。我们重建的质量损失历史的基础上估计的星周介质的属性。估算的质量损失率大多高于1 e-3 Msun/yr,与其它方法得到的结果一致。在爆炸前的几十年内,质量损失率经常很高。这表明存在某种机制来维持IIn型超新星祖先的高质量损失率至少在爆炸前几十年。因此,在一些IIn型超新星祖先中观察到的较短的爆发性质量损失事件并不总是造成其致密的星周介质。此外,我们发现,IIn型超新星的祖先可能倾向于增加他们的质量损失率,因为他们接近爆炸的时间。我们还展示了我们的分析预测和数值结果之间的详细比较。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
How much hydrogen is in Type Ib and IIb supernova progenitors?
核心坍缩的超新星只有很少或没有氢(分别用IIb型和Ib型表示),是大质量恒星失去部分或大部分外层的爆炸。它们如何失去质量尚不清楚,但可能涉及二元相互作用。到目前为止,在爆炸前的成像中已经确定了七个这样的超新星的祖先(五个是IIb型事件,两个是Ib型事件)。在这里,我们发展详细的二进制恒星演化模型,以更好地了解这些祖先的性质。我们发现,在爆炸时留在信封中的氢的量很大程度上取决于后相互作用的质量损失率。剩余的氢反过来又以非平凡的方式强烈影响祖先的性质,如温度和光球半径。再加上前体数据中的消光和距离不确定性,很难从爆炸前成像中推断出准确的前体氢质量。我们量化了这种不确定性,并发现现有的数据是一致的,提出的Ib-IIb型氢质量阈值约为0.033 Msun,这意味着即使是Ib型祖先不是纯氦星。这些结果缓解了SN 2019 yvr的Ib型分类与其候选祖先属性之间的紧张关系。我们还估计了幸存的2019 yvr祖先伴星的亮度,这可能会在未来的观测中被发现。
2022-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
The lowest metallicity type II supernova from the highest mass red-supergiant progenitor
红超巨星已经被证实是大多数富氢II型超新星的祖先。然而,虽然这些恒星的质量大于25 M $_\odot$,但探测到大于18 M $_\odot$的祖先仍然难以捉摸。红超巨星也有望在所有金属丰度下形成,但从低金属丰度祖先爆发的发现很少。在这里,我们报告的II型超新星,SN 2015 bs的观测,我们推断的祖先金属丰度$\leq$ 0.1 Z $_\odot$通过比较光球相光谱模型,和零年龄主序列质量17- 25 M $_\odot$通过比较星云相光谱模型。SN 2015 bs显示出正常的“平台”光变曲线形态和典型的光谱特性,暗示着它是一颗红超巨星的前身。这是第一个这样的高质量祖先的“正常”II型超新星的例子,表明高质量红超巨星爆炸和低金属量祖先之间的联系。
2018-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Immediate dense circumstellar environment of supernova progenitors caused by wind acceleration: its effect on supernova light curves
IIP型超新星的前身通常被致密的星周介质所包围,这可能是由于前身在爆炸前不久的质量损失增强。以前的光变曲线研究表明,质量损失率提高到约0.1 Msun/年,假设风速恒定。然而,在恒星附近的星周介质的密度可以远高于以前推断的一个给定的质量损失率,如果考虑到风的加速度。以SN 2013 fs为例,我们发现风加速度对从IIP型超新星早期光变曲线估算质量损失率有很大的影响。我们进行数值计算的超新星喷出物和拱星介质之间的相互作用,具有恒定的质量损失率,但与β法风速剖面。我们发现,SN 2013 fs的前身的质量损失率在爆炸前不久,这是推断为~ 0.1 Msun/yr的恒定风速为10 km/s的光变曲线模型,可以低至~ 1 e-3 Msun/yr的相同的终端风速为10 km/s,但风速剖面β ~ 5。在这两种情况下,星周介质的质量是相似的(~ 0.5 Msun)。因此,在我们的解释中,祖先的质量损失增加的开始是在爆炸前100年左右,而不是几年。我们的结果表明,II型超新星祖先的直接致密环境可能会受到风加速的显著影响。
2017-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the nature and detectability of Type Ib/c supernova progenitors
许多II型超新星的祖先已经被观测确认,但对Ibc型超新星(SN Ibc)祖先的搜寻迄今为止还没有成功,尽管人们期望它们是明亮的沃尔夫-拉叶星(WR)。我们研究了大质量氦星的演化如何影响它们的视觉外观,并讨论了SN Ibc祖先的可探测性的影响。大质量WR星通过星风质量损失迅速失去氦包层,当其有效温度(与流体静力表面相关)超过150 kK时,它们的生命结束。在超新星爆发前阶段,它们的表面性质类似于WO亚型的热银河系WR星。与银河系WR星(Mv < -4)相比,尽管它们的热光度(log L/Lsun = 5.6 ~ 5.7)很高,但它们的窄波段视星等Mv = -1.5 ~-2.5,在视觉上是暗淡的。相比之下,相对低质量的氦星保留了厚厚的氦包层,在光学波段看起来相当明亮,这取决于最终的质量和在演化后期的包层膨胀历史。我们的结论是,SNE IBC观测到目前为止还没有提供强有力的约束祖先测辐射热光度和质量,即使最深的搜索。我们还认为,在任何光学图像中,识别Ic祖细胞比识别Ib祖细胞更具挑战性。
2012-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary progenitor systems for Type Ic supernovae
本文通过比较II型与Ic型超新星所处环境的分子气体密度,推断Ic型超新星前身星大多经历双星相互作用,而非单一极高质量恒星坍缩,为改进宇宙学模拟中的反馈与化学混合提供了依据。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Merging black hole binaries: the effects of progenitor's metallicity, mass-loss rate and Eddington factor
LIGO探测到的前四次引力波事件都被解释为合并黑洞双星(BHB),为研究此类系统开辟了新的视角。在这里,我们使用我们的新的人口合成代码MOBSE,BSE(Hurley et al.2002)的升级版本,调查合并BHB的人口统计学。MOBSE包含了大质量热恒星的质量损失的金属性依赖处方。它还占电子散射爱丁顿因素对质量损失的影响。我们对12种不同金属丰度的孤立大质量双星进行了>10^8次模拟,以研究质量损失、核心坍缩超新星和共同包络对合并BHB的影响。考虑到恒星风对爱丁顿因子的依赖性,导致形成质量高达65 Msun的黑洞(BH),金属丰度Z~0.0002。然而,合并BHB中的大多数BH具有<40 Msun的质量。我们发现合并BHB的质量比在0.1 - 1.0范围内,即使质量比>0.6更有可能。我们预测像GW 150914、GW 170814和GW 170104这样的系统只能由金属丰度分别为Z<=0.006、Z<=0.008和Z<=0.012的祖细胞形成。大多数合并BHB经历了一个共同的信封阶段,但高达17%的合并BHB在低金属丰度没有经历任何共同的信封阶段。我们发现,贫金属祖先的合并数量远高于富金属祖先:在低金属丰度(Z = 0.0002 ~ 0.002)时,每单位质量的BHB合并数量约为10^-4 Msun^-1,而在高金属丰度(Z = 0.02)时,每单位质量的BHB合并数量降至约…
2017-11-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear (Type Ia) Supernovae and Progenitor Evolution
热核(Ia型)超新星是明亮的恒星爆炸,其独特的性质是光变曲线可以标准化,使它们能够用作宇宙学研究的距离指标。然而,关于这些事件的许多基本问题仍然存在。我们提供了一个批评我们目前的理解,这些和目前的模拟结果,假设单退化的祖先模型组成的白矮星,已获得质量从恒星的同伴。我们目前的结果从全三维模拟对流与弱反应,包括A=23 Urca过程中的祖白矮星。
2019-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the progenitor of the low-luminosity type II-plateau supernova, SN 2008bk
更新的红超巨星大气模型的可用性和单星和双星恒星演化模型的改进,以及以前未发表的数据,促使我们重新审视低光度II型高原超新星SN 2008 bk的祖先。利用中红外数据结合尘埃模型,我们发现高温(4250-4500 K),高消光(E(B-V)>0.7)的解决方案与数据不兼容。因此,我们倾向于一个凉爽的(~3500-3700 K)的祖先与亮度的log(L/Lsun)~4.53。通过与演化轨迹的比较,我们推断出祖先的质量在8-10 Msun范围内,这与前人的一些研究结果一致。这一质量与观测到的低光度IIP型超新星的模式一致,该模式来自RSG在核心坍缩的下极值处的爆炸。我们还提出了多时代的数据的祖先,但没有找到明确的证据的变化。
2020-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Excavating the Explosion and Progenitor Properties of Type IIP Supernovae via Modelling of their Optical Lightcurves
IIP型超新星(SNe)的前身是红超巨星,但它们的性质还没有很好的确定。我们采用流体动力学模型研究了八个IIP型超新星的爆炸特征,以及它们的祖先星的性质。我们使用{ \sc MESA}恒星演化程序建立演化模型,将这些模型分解,并使用{ \sc STELLA}程序模拟光学光变曲线。我们拟合的光学光变曲线,Fe II 5169日冕速度,光球速度,观测数据。最近的研究表明,IIP SNe型的祖细胞具有不超过$\sim18$ M $_{\odot}$的零年龄主序列(ZAMS)质量。我们的拟合给出了7颗超新星的祖星ZAMS质量$\leq18$ M $_{\odot}$。在以前的祖质量估计存在,从各种来源,如流体动力学建模,多波长观测,或半分析计算,我们的建模一般倾向于较低的质量值。这一结果与以前的流体动力学模拟结果相反,但与使用广义相对论辐射流体动力学代码获得的结果一致。我们确实发现了一个事件,SN 2015 ba,有一个质量接近24 M $_{\odot}$的祖先,尽管我们无法很好地拟合它。我们还推导出再现光变曲线的尾部所需的$^{56}$ Ni的量,并发现值通常大于以前的估计。总的来说,我们发现很难用一个单一的参数来描述爆炸,需要一系列的参数。
2019-06-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Formation pathway for lonely stripped-envelope supernova progenitors: implications for Cassiopeia A
我们探索一种新的方案,生产剥离信封超新星的祖先。在我们的假设中,剥离包层超新星是双星中的第二颗超新星,其中次级超新星的包层在其红超巨星阶段被第一颗超新星的撞击所移除。通过二维流体动力学模拟,我们发现只要超新星爆发前的轨道间距是恒星半径的$\lesssim5$倍,包层的$\sim$ 50-90 $\%$就可以被解开。重组能在解结合中起着重要作用,尤其是对于相对高质量的系统($\gtrsim18M_\odot$)。我们预测,超过一半的未结合质量应该分布在大约$\sim$ 10- 100 pc远离第二个超新星站点作为一个单侧壳。我们讨论了可能的应用已知的超新星遗迹,如仙后座A,RX J1713.7-3946,G11.2-0.3,并找到有前途的协议。预测发生率为核心塌陷人群的$\sim$ 0.35-1 $\%$。这种新的情况可能是一个主要的通道,为剥离信封或IIL型超新星的子类,缺乏同伴检测像仙后座A。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Type Ibn Supernova 2019kbj -- Indications for Diversity in Type Ibn Supernova Progenitors
Ibn型超新星(SNe)是一类罕见的恒星爆炸,其祖先系统尚未很好地确定。我们提出并分析了Ibn SN 2019 kbj的观测结果,并对其光变曲线进行了建模,以限制其祖先和爆炸参数。SN 2019 kbj在达到峰值后的第一个月内显示出大致恒定的温度,这表明有一个动力源(可能是星周物质相互作用)使连续辐射保持在约15,000 K的高温。事实上,我们发现,Ni 56的放射性衰变是不利的,作为唯一的功率源的辐射热光变曲线。另一方面,一个放射性衰变+环星物质(CSM)相互作用模型,没有再现辐射热发射。由于稳定的质量损失风,拟合更喜欢均匀密度的CSM外壳,而不是CSM,类似于其他类型的Ibn SNe。均匀密度CSM壳模型需要约0.1太阳质量的Ni 56和约1太阳质量的总喷出物来重现光变曲线。SN 2019 kbj与另一个具有导出物理参数的Ibn型SN SN SN 2019 uo不同,后者的Ni 56质量低一个数量级,喷出物质量更大。这表明SN Ibn祖系统和爆炸可能存在多样性。
2023-02-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia Supernova Explosions from Hybrid Carbon-Oxygen-Neon White Dwarf Progenitors That Have Mixed During Cooling
有人提出了“混合”白矮星的产生,它是由一个在O-Ne壳层中的C-O核心组成的,研究表明,富C中心区域的点火使这些可行的热核(Ia型)超新星的祖先。最近的研究发现,当白矮星在吸积之前冷却时,C-O核心与周围的O-Ne混合,这导致大质量祖星中的中心C分数低于先前的假设。为了进一步研究混合白矮星作为热核超新星祖先的有效性,我们从一系列新的混合祖先中模拟了热核超新星,其中包括冷却过程中的混合效应。前身白矮星模型是用一维恒星演化程序MESA建立的,它代表了一颗恒星经过不稳定的内部混合阶段,然后是吸积,直到达到碳燃烧的点火条件。然后将MESA模型映射到FLASH模拟爆炸的二维初始条件。为了比较,对传统的C-O祖先白矮星进行了类似的模拟。通过比较爆炸的产率,我们发现,与早期的研究一样,与传统的C-O祖先相比,混合祖先中较低的C丰度导致56 Ni的平均产率较低。虽然未混合的混合WD也表现出类似的减少,在总铁族产率,混合的情况下,不和产生一个较小的分数的铁族元素的形式56镍。我们把这归因于点火所需的较高的中心密度和爆燃点火的中心或偏离中心的位置。
2019-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of Supernovae Type Ia
尽管Ia型超新星(SNeIa)在天体物理学的许多领域都具有重要意义,但SNeIa缺乏理论解释。标准的场景包括碳/氧白矮星接近克拉塞卡质量的热核爆炸;要么是来自伴星的吸积,要么是两颗白矮星的合并。我们调查的贡献,从两个渠道的SNIa率与二进制人口合成(BPS)代码SeBa,以约束二进制过程,如质量保留效率的WD吸积和共同的信封演变。我们确定的理论速率和延迟时间分布的SNIa祖细胞,特别是研究假设如何影响预测率。
2013-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary Models for Type Ib/c Supernova Progenitors
Ib/c型超新星(SNe Ib/c)标志着缺氢大质量恒星的死亡。SNe Ib/c祖先的演化情景涉及许多重要的物理过程,包括风引起的质量损失及其金属丰度依赖性、恒星自转和双星相互作用。这使得SNe Ib/c成为恒星演化理论的一个极好的试验平台。我们回顾了文献中SN Ib/c祖细胞进化模型的主要结果及其与最近观察的对抗。我们认为,SN Ib/c祖细胞的性质可以显着不同的单和二进制系统,和二进制演化模型可以解释喷出物的质量来自SN Ib/c光变曲线,SN Ib/c网站在其宿主星系的分布,和光学幅度的暂定祖候选人的iPTF 13 bvn。我们强调的重要性,早期观测的光变曲线和光谱,准确测量的氦质量在SN Ib/c喷出物,和系统的研究SN Ib/c属性的金属丰度依赖,以更好地约束理论。
2015-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Signature of a Windy Radio Supernova Progenitor in a Binary System
II型超新星的前身预计会在爆炸前在密集的恒星风中释放出大量的物质。当前身星是双星的一员时,轨道运动调节了这股风的密度。当原始物质爆炸时,高速喷出物与调制风碰撞,从而产生调制无线电信号。本文导出了在大杆件质量比极限下无线电信号调制参数与二进制参数之间的一般解析关系。我们使用这些关系来推断SN 1979c的半长轴和伴星质量的下限。我们进一步约束的分析估计使用AMUSE框架的数值模拟。在这些计算中,我们模拟的祖先双星系统,包括风和伴星的引力效应。模拟输出与超新星SN 1979C中观测到的无线电信号进行了比较。我们发现它一定是一个轨道周期约为2000年的双星。如果爆炸的恒星是从太阳金属度下的$\sim 18 M_{\odot}$零年龄主序星演化而来,我们推导出轨道离心率低于0.8的伴星质量为$5$到$12 M_{\odot}$。
2019-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)的祖先的性质尚未澄清。关于所谓的单简并(SD)或双简并(DD)情景或其他任何情景是否可以解释Ia型SNe的主要群体,已经进行了长时间的深入讨论,但尚未得出结论。近年来,随着观测数据的不断增加和理论的不断创新,Ia超新星的起源研究得到了迅速发展,并取得了许多新的认识。本文的目的是提供一个总结的现状,关于超新星Ia祖细胞,在理论和观测。这似乎很难解释的新出现的多样性,通过一个单一的人口观察SNe Ia,我们强调,这是重要的是要澄清不同的祖先的情况和不同的SNe Ia亚类之间的联系。
2016-09-13 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
Finding Supernova Ia Progenitors with the Chandra X-ray Observatory
我们检查前超新星钱德拉图像找到X射线光度Ia型超新星的祖先。目前,我们有一个可能的直接检测和上限的X射线光度的其他超新星祖先的数量。该方法还产生了一个可能的检测X射线双沃尔夫-拉叶系统作为一个Ib型超新星的祖先。
2011-01-31 astro-ph.HE
The Influence of Stellar Rotation in Binary Systems on Core-Collapse Supernova Progenitors and Multi-messenger Signals
本文利用MESA和二维超新星模拟,研究双星系统中恒星自转对核坍缩超新星前身星的影响,发现初始轨道周期显著改变前身星结构及中微子与引力波信号,并在部分失败爆发模型中观测到恒星级黑洞形成。
2024-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A possible evolutionary scenario of highly magnetized super-Chandrasekhar white dwarfs: progenitors of peculiar type Ia supernovae
最近发现的几个奇特的Ia型超新星似乎需要一个全新的形成理论,这可能有助于解释它们与标准Ia型超新星之间令人困惑的差异。观测分析中最引人注目的方面是有必要援引质量约为2.1- 2.8 M_sun(M_sun是太阳的质量)的超级钱德拉塞卡白矮星作为它们最有可能的祖先。强磁化的白矮星具有超克拉塞卡质量,已经被认为是奇特的Ia型超新星的潜在候选者。由于朗道量子化的基础电子简并气体,理论结果产生了观测推断的质量范围。在这里,我们勾勒出一个可能的进化场景,通过吸积到一个通常观察到的磁化白矮星上,可以形成超级白矮星白矮星,引发通量冻结现象。这就开启了多种可能的演化,最终以质量在上述范围内的超级白矮星白矮星的超新星爆炸而告终。我们指出,我们的建议有观测支持,如最近发现的大量磁化白矮星的SDSS。
2013-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
No hot and luminous progenitor for Tycho's supernova
Ia型超新星被证明对我们理解宇宙学至关重要,无论是作为标准烛光还是它们在银河系化学演化中的作用;然而,它们的起源仍然不确定。正则吸积模型暗示着一个炽热发光的原始体,它会在爆炸后的$\sim$ 10万年内将周围的气体吸到半径为$\sim$ 10- 100秒差距的范围内。在这里,我们报告严格的上限温度和光度的祖先第谷的超新星(SN 1572),确定使用残余本身作为探针的环境。因此,可以排除产生比在目前残骸半径($\sim$ 3秒差距)处测量的更大氢电离分数的热的、发光的祖先。这最终排除了稳定的核燃烧白矮星(超软X射线源),以及从一颗质量为1000亿克拉的白矮星吸积$\gtrsim 10^{-8}M_{\odot}$ yr $^{-1}$(复发新星)的盘发射。缺乏一个环绕的斯特伦格伦球与双白矮星双星的合并是一致的,尽管其他更奇特的情况也是可能的。
2017-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on Type IIn Supernova Progenitor Outbursts from the Lick Observatory Supernova Search
我们搜索了卡茨曼自动成像望远镜(KAIT)获得的大约12年的档案调查数据,作为利克天文台超新星搜索(LOSS)的一部分,以检测或限制可能的IIn型超新星(SNe~IIn)的祖先爆发。KAIT数据库包含50 Mpc内5个SNe~IIn(加上一个SN IIn/冒名顶替者的模糊情况)的多个SN前图像。在我们的任何目标中,使用错误发现率(FDR)统计方法都没有发现祖先爆发。相反,我们得到的限制幅度(LM)在SNe的位置。将这些极限强度(通常达到$m_R \approx 19.5\,\mathrm{mag}$)与SN 2009 ip和$η$ Car的爆发以及其他模拟爆发进行比较。我们发现,SN 1999 el和SN 2003 dv的数据质量足以排除由蓝超巨星(BSG)前身星最初微弱的SNe引起的主峰前$\sim40$天的事件,如SN 2009 ip和SN 2010 mc的情况。因此,这些SNe~IIn可能来自红超巨星的祖先,或者它们可能有一个更快的星周物质相互作用的开始。我们还估计在我们的数据集中检测到至少一个爆发的概率是$\gtrsim60\%$的每一种类型的示例爆发,所以没有任何检测表明,这种爆发要么通常比$\sim -13\,\mathrm{mag}$更不明亮(本质上或由于灰尘),要么在爆炸前几年内在SNe~IIn中不太常见。
2015-03-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor properties of type II supernovae: fitting to hydrodynamical models using Markov chain Monte Carlo methods
II型超新星(SNe II)的起源和爆炸性质是理解大质量恒星演化的基础。特别感兴趣的是它们的祖先的初始质量的范围,但尽管作出了努力,它仍然是不确定的。爆炸前图像中祖细胞的直接成像指出了$\sim$ 18 $M_{\odot}$的上限初始质量截止。然而,这是在紧张局势与以前的研究中,由光变曲线模型推断的祖质量往往有利于高质量的解决方案。此外,有人认为,光变曲线模型本身不能提供一个独特的解决方案的祖先和爆炸性能的SNe II。我们开发了一个强大的方法,它可以帮助我们约束的物理参数SNE II拟合同时其测辐射热光变曲线和光球速度的演变,流体动力学模型,使用统计推断技术。超新星爆发前的红超巨星模型是使用恒星演化代码MESA创建的,改变了初始的祖先质量。然后通过流体动力学模拟处理这些祖细胞的爆炸,其中爆炸能量、合成镍质量以及后者在喷出物内的空间分布被改变。我们通过马尔可夫链蒙特卡罗方法进行比较。我们将这种方法应用到一组经过充分研究的SNe与爆炸前图像中观察到的祖细胞,并与文献中的结果进行比较。祖先质量的限制被认为是一致的,我们的结果和那些来自前SN成像和分析的后期时间的光谱建模。我们已经开发出一个强大的方法来推断祖和爆炸性能的SN II祖这是与文献中的其他方法一致,这表明流体动力学建模是能够准确地约束物理性质的SNe II。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Disappearance of the Progenitor of Supernova iPTF13bvn
NGC 5806中的超新星(SN)iPTF 13 bvn是第一个在爆炸前的图像中暂时与祖先候选者联系在一起的Ib型SN。我们进行了深紫外(UV)和光学哈勃太空望远镜(HST)的观测SN网站740天后爆炸。我们在光学波段探测到一个比爆炸前的物体更暗的物体。这种变暗可能不是由喷出物中的灰尘吸收产生的;因此,我们的发现证实了祖先候选者与SN的联系。在我们的数据中的对象很可能是由衰落的SN,这意味着前SN流量主要是由于祖占主导地位。我们比较我们的修订前SN测光与以前提出的祖模型。虽然二元祖细胞是有利的,模型需要完善。特别是,为了符合我们的深紫外探测极限,任何伴星都必须比晚O型星更亮,或者被新形成的尘埃所掩盖。确定的祖先特征将需要进一步的观察,以解开一个更微弱的SN及其环境的贡献。
2016-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Value of Progenitor Radius Measurements for Explosion Modeling of Type II-Plateau Supernovae
使用恒星天体物理学实验模块(MESA)+STELLA,我们表明,非常不同的物理模型可以充分再现一个特定的观察到的II型高原超新星(SN)。我们考虑了SN 2004 A、SN 2004 et、SN 2009 ib、SN 2017 eaw和SN 2017 gmr,富镍($M_\mathrm{Ni}>0.03M_\odot$)事件,这些事件具有测热光变曲线和从平台下降的良好采样。这些事件也有限制的祖半径,通过祖图像,或在SN 2017 GMR的情况下,半径从拟合冲击冷却模型。在一般情况下,许多爆炸跨越参数空间的祖先可以产生良好的光变曲线和Fe线速度协议,证明成功的标度律激励模型匹配高原属性为一个给定的半径和突出的高原亮度和速度之间的模型和观察到的事件,可以跨越超过50%的喷出物的质量,半径和爆炸能量的简并。这有助于解释使用不同模型计算的同一事件报告的爆炸特性的差异。我们的计算产生爆炸属性时,结合爆炸前的祖半径测量或强大的理解最外层的$<0.1\,M_\odot$的材料,量化的祖半径从SN观测爆炸后几天。
2020-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Upper limits on bolometric luminosities of three type Ia supernova progenitors - New results in the ongoing Chandra archival search for type Ia supernova progenitors
我们目前分析钱德拉档案,爆炸前的三个附近(< 25 Mpc)Ia型超新星,SN 2011 iv,SN 2012 cu和SN 2012 fr的位置数据。在任何观察中都没有发现与祖细胞相对应的来源。将所有来源与明确的背景结合起来,也没有发现任何来自祖先的X射线发射的证据。我们计算了上的辐射热光度的祖先,假设它们是黑体有效温度在30和150 eV之间,对应于“典型的”超软X射线源。SN 2012 fr的上限跨越了典型超软源的爱丁顿光度,但这项研究不能排除更暗的典型超软源。我们还比较了我们的上限与已知的紧凑型二元超软X射线源。这项研究是直接检测或限制附近Ia型超新星祖先爆炸前观测的X射线特征活动的延续;根据尼尔森、沃斯和内勒曼斯报告的结果(见引言中的参考文献),Chandra档案中可获得爆炸前图像的附近Ia型超新星的数量现在是13颗,而且还在增加。
2013-08-27 astro-ph.HE
Seeking Core-Collapse Supernova Progenitors in Pre-Explosion Images
我总结了我们所知道的关于恒星的本质,最终爆炸为核心坍缩超新星从检查之前采取的爆炸图像。通过记录超新星爆发前和超新星爆发后的图像,通常使用天基光学探测器或配备激光导星自适应光学系统的地基红外探测器以高分辨率拍摄,现在已经有近36颗核心坍缩超新星的祖先恒星的性质被直接测量或(更常见的)通过建立光度上限来限制。这些研究可以直接与恒星演化模型进行比较,从而可以对祖星的物理特征进行估计。我回顾祖特性(或限制)推断,从这项工作中的每一个主要的核心坍缩超新星类型(II-高原,II-线性,IIb,IIn,Ib/C),特别侧重于所使用的分析技术和过程中,通过得出的结论。还提供了一些个别事件的简要讨论,包括SN 2005 gl,一个IIn型超新星,被证明有一个非常明亮的-因此非常巨大的-在一个暴力的,明亮的蓝色变星样喷发阶段后不久爆炸的祖先,与标准的理论预测相反。
2009-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The Progenitors of Type Ia Supernovae: Are They Supersoft Sources?
在经典模型中,Ia型超新星(SNe Ia)的前身是吸积的、核燃烧的白矮星(NBWD),当白矮星达到克拉塞卡质量M_C时,NBWD爆炸。这种大质量的NBWD是热的(kT ~100 eV),发光的(L ~ 10^{38} erg/s),并且可能作为发光的超软X射线源(SSS)被观察到。在过去几年中,对星系外的软X射线源进行了调查。本文表明,结果证伪的假设,即大部分的祖细胞是NBWD,目前可观察到的SSS。这些数据也限制了亚M_C模型。虽然Ia型超新星的祖先可能会经历一个或多个SSS活动阶段,但这些阶段远远短于吸积大部分物质所需的时间,使它们接近M_C。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Progenitors, Their Variability, and the Type IIP Supernova ASASSN-16fq in M66
我们在哈勃太空望远镜(HST)的存档数据中发现了附近IIP型超新星ASASSN-16 fq(SN 2016 cok)的爆炸前对应物。该源似乎是几颗恒星的混合物,这妨碍了获得准确的测光。然而,在对恒星温度和灭绝的合理假设下,几乎可以肯定的是,这颗恒星的初始质量M<17 Msun,并且很可能在8- 12 Msun之间。一旦ASASSN-16 fq褪色,观察将没有困难准确地确定祖先的属性。在8年的大双筒望远镜(LBT)的数据,没有显着的祖先的变化被检测到的RMS限制约0.03马格。6个附近的SN低水平的变化,SN 1987 A,SN 1993 J,SN 2008 cn,SN 2011 dh,SN 2013 ej和ASASSN-16 fq的限制,只有缓慢衰落的SN 2011 dh的祖先表现出明确的变化的证据。不包括SN 1987 A,这些源暗示的SN之前的过去十年中持续时间超过0.1年(FWHM)且亮度超过M_R<-8等的爆发次数的90%置信限约为N<3。我们持续的LBT监测计划将稳步改善对SN前祖先变异的限制,其幅度远低于SN调查所能达到的幅度。
2016-08-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor's signatures in Type Ia supernova remnants
Ia型超新星的遗迹可以提供有关其祖先历史的重要线索。我们讨论了两个观察到的超新星遗迹(SNR),据信它们是由Ia型超新星造成的,并使用各种工具来阐明可能的祖先历史。我们发现开普勒的信噪比与一个由白矮星和AGB星组成的共生双星祖先是一致的。我们的水力模拟可以重现所观察到的运动学和形态学特性。对于第谷的残骸,我们使用的X射线光谱和运动学的特点,表明喷出物可能与致密的拱星气体相互作用。
2011-11-03 astro-ph.HE
Are Models for Core-Collapse Supernova Progenitors Consistent with the Properties of Supernova Remnants?
最近的发现,在附近的SNR观测到的铁-钾线光度和能量质心是一个很强的判别祖星类型和拱星环境的影响,我们了解超新星的祖先演化。使用模型的核心塌陷超新星喷出物的化学成分,我们模拟的动力学和热X射线发射的冲击喷出物和拱星材料,建模为$r^{-2}$风,年龄为3000年。我们将这些模型的X射线光谱与朱雀卫星的观测结果进行了比较。我们还模拟了Ia型祖先模型的动力学和X射线发射。我们发现,在铁-钾线的能量质心之间的核心崩溃和Ia型模型有明显的区别。核心坍缩超新星模型预测更高的Fe-K线质心能量比Ia型模型,与观测一致。我们认为,更高的线质心的结果,发现在拱星环境中的缓慢移动的风从大规模的祖先的扩张所造成的密度增加。
2015-02-15 astro-ph.HE
Core Collapse Supernova Gravitational Wave Emission for Progenitors of 9.6, 15, and 25 Solar Masses
我们提出了引力波发射预测的基础上,三个核心坍缩超新星模拟对应于三个不同的祖质量。质量跨度很大,在9.6到25太阳质量之间,最初都是不旋转的,并且有两种金属丰度:零和太阳。我们计算了正极化和交叉极化下的引力波应变随时间的演化,以及它们的谱分解和特征应变。
2022-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
On the Progenitor of the Type Ic Supernova 2012fh
观测上对Ibc型超新星(SNe)的祖先或SNe祖先在最后几年的典型活动知之甚少。在这里,我们使用差分成像分析了Ic型SN 2012fh前后4年的深层大型双目望远镜成像数据。我们将探测到的祖先星的上限设置为1 $σ$,这些恒星位于$M_R>-4.0$、$M_V>-3.8$、$M_B>-3.1$和$M_U>-3.8$等磁区。这些限制是对Ic型超新星最严格的限制,它们在很大程度上排除了单星演化模型,而倾向于双星通道作为该超新星的起源。我们还限制了祖细胞的活性在绝对尺度上是小的,RMS $UBVR$光学变异性$<2500L_\odot$和长期变暗或变亮的趋势$<1000L_\odot/\text{year}$在所有四个波段。
2017-10-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Luminosity distribution of Type II supernova progenitors
我为你们展示祖先的光辉($L$),直接从祖星光度测量和热辐射校正技术计算,或间接从祖星光度和[OI] $λλ$ 6300,6364线光度之间的经验相关性,自爆炸后350 d,$^{56}$ Ni质量,或爆炸后50 d的绝对$V$波段震级。为了校准这些相关性,我使用了12个SNe II,其原始光度是从原始光度测量得到的。我发现,上述的相关性是强大的,统计上显着的,并允许估计祖光度的精度在20%和24%之间。我校正SN样本的选择偏差和定义一个子样本的112 SNe II与祖光度之间的$\log(L/L_{\odot})=4.6$ dex,对应于完整性限制的校正后的样品,和最大观测到的祖光度的$\log(L/L_{\odot})=5.091$ dex。这个子样本的光度分布与LMC、SMC、M31和M33中的红超巨星(RSG)的光度分布在统计上是一致的,它们带有$4.6\leq\log(L/L_{\odot})\leq5.091$。这支持SN II祖细胞对应于RSG。相对于在RSG光度分布中观察到的,SN II祖细胞明显缺乏$\log(L/L_{\odot})>5.1$ dex,这被称为RSG问题,在$5.2\pm0.5\,σ$水平上是显著的。
2022-07-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Remnants as Clues to Their Progenitors
超新星塑造了星际介质,化学上丰富了它们的宿主星系,并产生了强大的星际冲击,推动了未来几代恒星的形成。超新星事件产生的冲击波就像一台时间机器,探测到了前身系统的质量损失历史,可以追溯到爆炸前的$\sim$ 10 000年,而超新星遗迹则探测到了恒星演化的更早阶段,与前身系统更早演化过程中排出的物质相互作用。在本章中,我们将回顾超新星遗迹的观测如何使我们能够推断出祖先系统的基本性质。我们将提供详细的例子,说明残骸的整体特征,如化学成分和动力学,如何使我们能够推断祖先进化的性质。在本章的后半部分,我们将展示如何将这种练习从单个物体扩展到SNR作为物体的类别,以及如何在核心坍缩和热核超新星遗迹的动力学和光谱特征中存在明显的分叉。在本章结束时,我们将讨论大质量恒星建模的最新进展,以及超新星及其残余物的可观测性质的含义。
2017-02-10 astro-ph.HE
Type IIB Supernovae with Compact and Extended Progenitors
IIb型超新星的经典例子是SN 1993 J,它有一个被密集风包围的冷却扩展祖星。有证据表明另一类IIb型超新星有一个更紧凑的祖先,密度较低,可能是快速的风。致密类的显著特征是:早期来自激波加热包层的微弱光辐射;在星云晚期不存在或非常微弱的H辐射;快速演化的射电辐射;射电壳层的快速膨胀;以及预期的非热辐射,而不是热X射线辐射。IIb型超新星包括SNe 1996 cb、2001 ig、2003 bg、2008 ax和2008 bo。所有这些都有足够的无线电数据(最后四个)显示出超新星前风变率的证据。我们估计SN 2008 ax的祖先包络半径约为1 e11 cm,与紧凑的Wolf-Rayet祖先一致。SN 1993 J扩展类别的超新星包括SN 2001 gd,可能还有Cas A超新星。我们建议将紧凑型Ⅱ b型事件命名为cIIb型,将扩展型事件命名为eIIb型。划分这些类别的H包络质量约为0.1兆太阳。
2010-01-29 astro-ph.HE
Radio Supernovae: Circum-Stellar Investigation (C.S.I.) of Supernova Progenitor Stars
在爆炸之前,超新星前身在恒星风中慢慢失去大量的氢包层。爆炸后,冲击波与风相互作用产生同步辐射。一年的无线电观测使我们能够探索一千年的祖先进化。EVLA和SKA将代表我们探索大量超新星祖先恒星爆炸前生命的能力的一个数量级以上的改进。它将使我们超越粗糙的光学分类,并对大质量恒星如何生存和死亡有更深的物理理解。
2009-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合,可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较,可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性,因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明,SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸,SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
The class of supernova progenitors that result from fatal common envelope evolution
我构建了一类超新星和超新星的祖先,导致致命的共同信封演变(CEE)。致命的CEE祖先是恒星双星系统,其中一颗伴星螺旋进入巨星的外壳并与核心合并。伴星可以是一颗中子星(NS;或黑洞),它摧毁了核心,形成了一颗普通的包层喷流超新星(CEJSN),也可以是一颗白矮星(WD),它与核心合并,形成了一颗大质量的WD,后来可能会爆炸成Ia型超新星(核心简并的情况),或者是一颗主序星伴星。在后一种情况下,结果可能是蓝巨星的核心坍缩超新星(CCSN),IIb型或Ib型的CCSN。另一个成员是两颗巨星合并,两个核心相互螺旋,形成一个巨大的核心,后来爆炸为CCSN,带有大量的星周物质(CSM)。我讨论这个类的成员,他们的特点,以及他们的共同属性。我发现,致命的CEE事件占所有CCSNe的$\approx 6-10 \%$,并提出的可能性,一个奇特的和罕见的超新星的结果,从致命的CEE的大部分。对这些超新星祖先的研究将带来对其他类型的超新星祖先以及CEE结果的见解。
2019-03-27 astro-ph.HE
Progenitors of type Ia supernovae in elliptical galaxies
虽然人们普遍认为Ia型超新星与CO白矮星的热核分裂有关,但它们祖先的确切性质仍然未知。单简并方案设想一个白矮星从一个双星系统中的非简并伴星吸积物质。吸积物质的核能以电磁辐射的形式释放出来,或者在超新星事件之前引起许多经典的新星爆炸。我们发现,合并的X射线输出的超新星的祖先和统计的经典新星预测在单一的简并的情况下是不一致的X射线和光学观测附近的早期类型的星系和星系凸起。白矮星从双星系统中的施主星吸积,并在克拉塞卡质量极限下爆炸,在古老的恒星星族中观测到的Ia型超新星中,白矮星的数量不超过5%。
2011-03-18 astro-ph.HE
Type Ia Supernovae and their Explosive Nucleosynthesis: Constraints on Progenitors
Ia型超新星(SNe Ia)的前身是什么,它们是近克拉塞卡质量还是亚克拉塞卡质量的白矮星,几十年来一直是争论的问题。各种观测提示支持这两个模型作为主要的祖先。本文综述了这两类母星中Ia超新星的爆炸物理和化学丰度模式。我们将讨论超新星Ia的观测数据,他们的残余物,银河系和星系团可以帮助我们确定的基本特征,超新星Ia的数值模型需要匹配。
2021-11-29 astro-ph.HE
VRO 42.05.01: A supernova remnant resulted by a supersonic, mass losing progenitor star
我们提出了一个银河系超新星遗迹(SNR)VRO 42.05.01的模型,这表明其有趣的形态可以解释的祖先模型的超音速移动,质量损失的恒星。母星的质量外流是以不对称的恒星风的形式集中在恒星的赤道面上。母星的系统运动与其不对称的外流相结合,挖掘出一个扩展的风泡,揭示了与VRO 42.05.01相似的结构。目前,SNR是与风泡相互作用,它是占主导地位的塑造它。采用2D流体动力学模拟,我们模型VRO 42.05.01在这个模型的框架下,我们再现其整体形态学特性。我们讨论了我们的祖先模型的变化,在目前的观测不确定性。
2019-09-19 astro-ph.GA astro-ph.HE 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
Progenitors of Recombining Supernova Remnants
通常的超新星遗迹要么有电离等离子体,要么有处于碰撞电离平衡的等离子体,即,电离温度低于或等于电子温度。然而,重组超新星遗迹的存在,即,超新星遗迹的电离温度高于电子温度,最近得到证实。一个建议的方法是在超新星爆炸时有一个致密的星周介质,以使超新星遗迹中的等离子体重新组合。如果星周介质足够致密,在超新星遗迹演化的早期阶段就可以建立碰撞电离平衡,激波离开致密星周介质后发生绝热冷却,使电子温度低于电离温度。我们研究了几个超新星祖先周围的星周介质,并显示哪些超新星祖先可以有一个星周介质,这是足够密集的,以建立碰撞电离平衡后不久爆炸。我们发现,红超巨星(特别是大质量红超巨星)周围的星周介质和密度足以形成IIn型超新星的星周介质在爆炸后不久就能建立碰撞电离平衡,并能演化为重组超新星遗迹。沃尔夫-拉叶星和白矮星有可能重组超新星遗迹,但预计比例非常小。由于红超巨星爆炸的发生率远高于IIn型超新星,因此重组超新星遗迹的主要祖先可能是红超巨星。
2012-03-26 astro-ph.HE
Early X-ray emission from Type Ia supernovae originating from symbiotic progenitors or recurrent novae
确定Ia型超新星祖先性质的关键观测值之一是由其直接星周介质提供的,根据几种模型,该介质应该由祖先二元系统形成。到目前为止,X射线和无线电观测表明,周围环境非常稀薄,对祖先风的质量损失产生了严格的上限。在这项研究中,我们进行数值流体动力学模拟的相互作用的SN喷出物与拱星结构所形成的可能的质量流出的祖系统,我们估计预计数值X射线光度。我们考虑了两种星周结构:a)在共生双星系统中,由供体星的恒星风形成的星周介质; b)在共生循环新星祖星系统中,由供体星的慢风与连续新星爆发相互作用形成的星周介质。对于流体模拟,我们使用了著名的Ia型超新星爆炸模型,以及基于幂律模型的外部喷出物的密度结构的近似。我们确认严格的上限恒星风质量损失,提供了简化的解释X射线上限的Ia型超新星。然而,我们表明,超新星爆炸在重复的新星爆炸所产生的空腔中,提供了一个可能的解释,缺乏X射线发射的超新星起源于共生双星。此外,由一系列新星爆炸形成的星周介质的速度结构与几颗Ia型超新星吸收中所见的Na吸收特征相匹配。
2014-01-28 astro-ph.HE