Point-symmetric morphology in supernova remnant G11.2-0.3: the jittering jets explosion mechanism
Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究发现超新星残骸G11.2-0.3中存在点对称形态,由三对相反的形态特征组成,提出抖动喷流爆炸机制解释其形成过程。
2026-03-28 astro-ph.HE
Linking core-collapse supernova explosions to supernova remnants through 3D MHD modeling
超新星遗迹(SNRs)的结构和形态反映了母超新星(SNe)的性质和遗迹扩张所经历的非均匀环境的特征。将SNRs的形态与其母SNe中的各向异性联系起来,对于获得与SNe相关的爆炸过程的许多方面的关键信息至关重要。如今,由于描述从SN到SNR的长期演变的多维模型以及在电磁波谱上不断增长的质量和数量的观测数据,我们研究SN-SNR连接的能力得到了很大的提高,这允许约束模型。在这里,我们使用了在“Accordo Quadro INAF-CINECA(2017)”框架中获得的数值资源以及CINECA ISCRA Award N.HP10BARP6Y来描述SNR从核心坍塌到2000年时完全成熟的SNR的完整演变。我们的模拟与观测的信噪比仙后座A(Cas A)在$\sim 350$ ~岁。由于这些模拟,我们能够将SNR的物理,化学和形态特性与SN爆炸复杂阶段的物理过程联系起来。
2020-12-25 astro-ph.HE
Reproducing morphological features in the supernova remnant G11.2-0.3 by simulating jittering jets
Kinneret College on the Sea of Galilee(加利利海金内雷特学院);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过模拟三组喷流,研究抖动喷流爆炸机制在超新星残骸G11.2-0.3中的表现,验证该机制对残骸形态的解释能力。
2026-06-09 astro-ph.HE
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
An explosion is triggered by the late collapse of the compact remnant from a neutron star merger
众所周知,双中子星合并会产生超大质量中子星。这种致密残余物的寿命取决于总质量和状态方程。这个致密的残骸坍缩成一个黑洞-环面系统,预计会产生一个强大的喷流和一个短暂的伽马射线暴。然而,如果坍缩延迟半秒左右,周围的物质就会被吸积和/或排出,因此不会形成环面。然而,坍缩本身会产生准各向同性的磁化火球。由于磁场重连,这种磁性炸弹将耗散其大部分能量,并将产生即时发射,此时火球将对伽马射线透明。这种爆炸的能量范围取决于两颗中子星的初始磁场强度和合并过程中磁能的放大。我们讨论了一个准各向同性磁化火球的生产和随后的相互作用,在合并过程中喷出的物质,作为一个双中子星系统合并的结果。我们进一步讨论了一个可能的起源的持续时间的爆发和径向分层的流量以下的准正常模式的黑洞。
2018-07-18 astro-ph.HE
The double detonation of a double degenerate system, from Type Ia supernova explosion to its supernova remnant
Ia型超新星(SNe)被认为是由一颗白矮星(WD)的热核爆炸引起的,但其前身系统的性质仍然不清楚。最近的理论和观测的发展导致了对双简并模型的新的兴趣,特别是“氦点燃的猛烈合并”或“动力驱动的双简并双爆轰”(D $^6$)。在本文中,我们采取了现有的D $^6$ SN模型的输出,并将其带入超新星遗迹(SNR)阶段,直到爆炸后4000年,过去的时间,当所有的喷出物都被冲击。假设一个统一的环境介质,我们揭示了特定的签名的爆炸机制和空间变化固有的喷出物。第一次爆炸产生了一个早期可见的喷出物尾部,而第二次爆炸在喷出物中留下了一个中心密度峰值,在后期可见。由于双星运动引起的初始速度偏移,SNR外壳始终偏离中心。伴随的WD在喷出物中产生了一个巨大的圆锥形阴影,在投影中可以看到一个被明亮环包围的黑暗斑块。这是一个清晰且持久的局部特征,其对观察到的形态的影响取决于SNR的视角。这些结果为利用Ia型信噪比的观测诊断爆发机制和前身系统提供了新的途径。
2022-02-09 astro-ph.HE
Intermediate-Mass-Elements in Young Supernova Remnants Reveal Neutron Star Kicks by Asymmetric Explosions
中子星的诞生特性为引发爆炸的物理过程和中子星的内在物理学提供了重要的信息。这些性质包括年轻中子星的高空间速度,平均值为几百公里/秒,其潜在的“踢”机制尚未最终澄清。有两种相互竞争的可能性可以在它们的诞生过程中加速NS:恒星碎片或中微子的各向异性喷射。在这里,我们提出了新的证据,从X射线测量的化学元素之间的硅和钙在六个年轻的气态超新星遗迹优先驱逐相反的方向中子星运动。这些中子星的反冲速度和磁场强度之间没有相关性。我们的研究结果支持流体动力学起源的中子星踢连接到不对称的爆炸性物质喷射,他们与中子星加速的情况下,调用粒子和核物理结合非常强的中子星磁场引起的各向异性中微子发射相冲突。
2018-02-19 astro-ph.HE
JWST observations of a planetary nebula support jet-driven explosion of core-collapse supernova remnant RCW 103
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过JWST观测发现RCW 103的核心塌缩超新星残骸形态与行星状星云PMR 1的喷流形状相似,支持喷流驱动爆炸机制(JJEM)
2026-05-21 astro-ph.HE
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry V: Equation of state dependency of explosion properties, nucleosynthesis yields, and compact remnants
在本系列的第五篇论文中,我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH来研究八种不同的核状态方程(EOS)的影响。我们提出并讨论了爆炸性质和详细的核合成产额,并预测了所有模拟的残余物(中子星或黑洞)。为此,我们进行了两组模拟。第一,使用SFHo状态方程对11至40 M $_{\odot}$的非旋转恒星在三种不同金属丰度下进行了完整的研究。第二,一套模拟的四个祖先(16 M $_{\odot}$在三个金属丰度和25 M $_{\odot}$在太阳金属丰度)为八个不同的核EOS。我们比较我们预测的爆炸能量和产量观察到的超新星和贫金属恒星HD~84937。我们发现爆炸性质和核合成产率的EOS依赖的差异。然而,与观察结果相比,这些差异还不足以排除本工作中考虑的任何EOS。
2022-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining the morphology of supernova remnant (SNR) 1987A with the jittering jets explosion mechanism
我们发现超新星(SN)1987 A的遗迹与四个超新星遗迹(SNRs)有一些共同的形态特征,这些超新星遗迹都有喷流成形的特征,由此我们加强了喷流在SN 1987 A爆炸中发挥了关键作用的说法。一些形态特征也出现在行星状星云中,在那里可以观察到喷流。超新星爆发的爆发机制可以解释SN 1987 A的结构,即:SNR 1987 A。我们进行了初步的尝试,以量化的质量,是通过一个吸积盘或带吸积到新生的中子星的角动量的波动。吸积盘/吸积带发射的喷流爆炸了核心坍缩超新星(CCSNe)。吸积盘/带的弛豫时间与抖动喷流爆炸机制中典型的喷流发射事件的持续时间相当,因此盘/带没有时间弛豫。我们认为,这可能解释不平等的两个相反的射流,后来导致不平等的两侧的细长结构的信噪比的CCSNe。我们重申我们先前的呼吁,即从中微子驱动的爆炸到CCSNe的喷气驱动的爆炸的范式转变。
2018-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulating the jittering-jets explosion mechanism: circum-jet rings account for observed core-collapse supernova remnant morphologies
Kinneret College on the Sea of Galilee(加利利海金内雷特学院);Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过三维水动力模拟,研究喷流驱动的核心塌缩超新星爆炸机制,发现环状结构解释了部分超新星遗迹的形态特征。
2026-10-07 astro-ph.HE
Supernova Remnant Evolution: from explosion to dissipation
这是一个球形超新星遗迹的完整演化过程。我们开始计算早期的喷出物占主导地位的阶段,并继续通过不同阶段的相互作用与拱星介质,并与耗散和合并阶段结束。阶段之间的物理连接揭示了新的结果。其中之一是,在绝热阶段的爆炸波半径是显着小于它将是,如果不考虑与喷出物的冲击波相互作用。
2016-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Identifying a point-symmetric morphology in supernova remnant Cassiopeia A: explosion by jittering jets
本文在仙后座A超新星遗迹中识别出由多对相反喷流塑造的点对称形态,有力支持抖动喷流爆炸机制(JJEM),并对中微子驱动爆炸机制提出严峻挑战。
2024-09-04 astro-ph.HE
The Morphology and Dynamics of Jet-Driven Supernova Remnants: the Case of W49B
大质量恒星的星周介质(CSM)在超新星(SN)爆发前会受到恒星风的影响,因此超新星遗迹(SNR)的演化既受到爆发几何形状的影响,也受到CSM复杂结构的影响。最近的工作表明SNR W 49 B是一个喷气驱动的SN在复杂的CSM扩展的动机,我们探讨如何在喷气驱动的爆炸的动力学和金属分布修改与周围环境的相互作用。特别是,我们进行流体动力学计算研究的动力学和爆炸性核合成的喷气驱动SN触发的崩溃的25个太阳质量的沃尔夫-拉叶星及其随后的相互作用的CSM长达数百年的爆炸后。我们发现,虽然CSM的SNR的结构上有小规模的影响,整体形态和丰度模式是反映了SN爆炸的初始不对称性。因此,我们预测,喷气驱动的SNRs,如W 49 B,应该是可识别的基础上的形态和丰度模式,在长达几百年的年龄,即使他们扩展到一个复杂的CSM环境。
2013-09-26 astro-ph.HE
Compact Remnant Mass Function: Dependence on the Explosion Mechanism and Metallicity
中子星和恒星质量的黑洞的质量分布为研究恒星核心坍缩的性质和超新星爆炸的物理引擎提供了重要线索。利用我们对超新星引擎的最新了解,我们推导出恒星致密残骸的质量分布。我们提供了分析处方紧凑的物体质量的主要人口合成代码。Belczynski等人在一篇随附的论文中,我们证明,这些定性的新结果紧凑的对象可以解释观测到的差距之间的残余质量分布约2-5个太阳质量,他们放置在超新星引擎的性质强有力的约束。在这里,我们表明,先进的引力辐射探测器(如LIGO/VIRGO或爱因斯坦望远镜)将能够进一步测试超新星爆炸引擎模型一旦双黑洞吸入检测。
2011-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The role of the secondary white dwarf in a double-degenerate double-detonation explosion, in the supernova remnant phase
The University of Manitoba(曼尼托巴大学);Kyoto University(京都大学);The University of Tokyo(东京大学);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物理与数学研究所(WPI));RIKEN-Berkeley Center, RIKEN iTHEMS, University of California, Berkeley(理研-伯克利中心,理研iTHEMS,加州大学伯克利分校);Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST)(冲绳科学技术大学院大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Australian National University(澳大利亚国立大学)
本研究将双简并双爆轰超新星的三维模拟推演至爆炸后1500年的遗迹阶段,揭示了伴星的形态印记,并测试嵌套爆炸模型,发现次级星内层抛射物与反向激波的碰撞特征可通过空间分辨X射线光谱探测。
2025-10-21 astro-ph.HE
Comparing Compact Object Distributions from Mass- and Presupernova Core Structure-based Prescriptions
双星总体合成(BPS)采用处方来预测最终的命运,爆炸或内爆,和残余质量的基础上的一个或两个恒星参数的演变截止的代码,通常在或接近中央碳点火。在这样做的时候,BPS忽略了后期演化在中微子驱动的爆炸范式中决定最终命运、残余物类型和残余物质量的整体作用。为了强调仅依赖于核心和最终恒星质量的流行处方与依赖于恒星超新星前核心结构的新兴方法之间的差异,我们使用三种不同的方法为单星和联星的样本群体生成了一系列紧凑的物体分布。在BPASS中计算。第一种方法是根据恒星的碳氧(CO)核心质量和最终总质量来估计残余质量。第二种方法使用基于\citet{Pat20}裸CO核模型的前超新星核结构,结合参数化爆炸判据,首先确定最终命运和残余物类型,然后确定残余物质量。第三种方法将前超新星氦核质量与由公开的爆炸模型确定的残余质量相关联,这些模型隐含地依赖于核结构。我们发现,核心/最终质量为基础的处方有利于较低的质量残余物,包括一个大的人口的质量间隙黑洞,并预测中子星的质量跨越很宽的范围,而基于结构的处方有利于略高质量的残余物,质量间隙黑洞只有低至3.5 \Msun,并预测中子星的质量分布在一个狭窄的范围内集群。
2021-06-10 astro-ph.HE
Deciphering the Remnants of Core-Collapse Supernovae: Reconstructing Progenitor Star Properties and Explosion Mechanisms
INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台)
通过高分辨率模拟揭示Cas A的复杂形态源于中微子驱动爆炸与抛射物-星周介质相互作用的共同影响。
2026-01-24 astro-ph.HE
Attributing the point symmetric structure of core-collapse supernova remnant N132D to the jittering jets explosion mechanism
Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本研究识别出核坍缩超新星遗迹N132D的点对称形态及两条对称轴,发现其外层与中心富氧气体的点对称性相关,将其归因于抖动喷流爆炸机制,为该机制是核坍缩超新星主要爆炸机制提供新证据。
2025-11-11 astro-ph.HE
Imprints of the jittering jets explosion mechanism in the morphology of the supernova remnant SNR 0540-69.3
我确定了一个点对称的结构,在最近发表的VLT/MUSE速度图的不同元素在一个平面上沿视线在超新星遗迹SNR 0540-69.3的中心,并认为,抖动的喷流,爆炸这个核心坍缩超新星形成这个点对称的结构。组成这个点对称结构的四对两个相对的团块表明,两到四对抖动的喷流在这个平面上形成了内部喷出物。此外,几条谱线的强度图像揭示了一条微弱的条带(主喷流轴),它是抖动喷流平面的一部分,它与其他一些SNR和一些行星状星云的形态特征相似,进一步表明了喷流的成形。我的解释意味着,除了不稳定性之外,喷流还混合了核心坍缩超新星喷出物中的元素。基于点对称结构,并假设抖动喷流爆炸了这颗超新星,我估计中子星出生踢速度在天空平面上的分量约为235 km/s,与主喷流轴方向成47度角。本文在抖动射流爆炸机理的框架内,对这一冲击方向和其它12个信噪比进行了分析。
2022-01-10 astro-ph.HE
The role of jets in exploding supernovae and in shaping their remnants
我回顾研究核心塌陷超新星(CCSNe)和类似的瞬态事件,属性的主要作用,在大多数CCSNe和塑造他们的喷出物射流。我首先回顾了抖动喷气机爆炸机制,我采取权力大多数CCSN爆炸。中微子加热确实在推动喷流方面发挥了作用。我比较了一些CCSN残留物的行星状星云的形态,得出结论,喷射和不稳定性是其喷出物形成的原因。然后,我讨论CCSNe的后代快速旋转坍缩的核心,导致固定轴射流(小抖动),形状双极喷出物。双极型CCSNe中有很大一部分是超亮超新星(SLSNe)。我的结论是,SLSNe光变曲线和光变曲线中的凸起的建模必须包括喷气机,即使考虑高能磁星和/或喷出物与拱星物质(CSM)的相互作用。我将双极CCSNe的性质与普通包层喷流超新星(CEJSNe)联系起来,在CEJSNe中,一颗古老的中子星或一个黑洞盘旋在包层内部,然后进入红超巨星的核心。我讨论如何喷流可以塑造爆炸前的CSM,在超新星1987 A,并可以电源爆炸前爆发(前体)的二元系统的祖先CCSNe和CEJSNe。二元相互作用也促进了爆炸后射流的发射。
2022-12-06 astro-ph.HE
Compact Object Formation and the Supernova Explosion Engine
当一颗大质量恒星结束它的生命时,它的核心坍缩,形成一颗中子星或黑洞,并产生宇宙中一些最具能量的爆炸。核心坍缩的超新星和长时间的伽马射线暴是致密残骸形成的强烈标志。因此,这两个领域是交织在一起的,再加上理论,瞬变的观测可以帮助我们更好地理解紧凑的残余物,就像中子星和黑洞的观测可以限制超新星和伽马射线暴引擎一样。我们在本文中审查这些关系。
2013-07-23 astro-ph.HE
The Supernova -- Supernova Remnant Connection
超新星的前身系统、环境和爆炸动力学的许多方面都很难在银河系外的距离上进行研究,因为它们被观测为未解决的来源。另外,我们银河系和大小麦哲伦星云中的年轻超新星遗迹提供了解析、测量和跟踪恒星喷出物的机会,但已知的少数超新星遗迹表现出广泛不同的性质,反映了它们的母爆发和局部星周和星际环境的多样性。补充超新星和超新星遗迹研究的一种方法是在恒星爆炸的两个独立阶段之间建立强有力的经验联系。本文简要回顾了超新星-超新星遗迹关联研究的最新进展,特别关注通过对“中年”(10-100年)超新星和年轻(< 1000年)超新星遗迹的研究所取得的关联。我们强调了这种方法如何能够独特地为超新星研究的几个关键领域提供信息,包括爆炸混合的起源,高速射流以及喷出物中尘埃的形成。
2017-01-04 astro-ph.HE
From the supernova to the supernova remnant: the three-dimensional imprint of a thermonuclear explosion
最近在超新星(SN)的三维建模的进展表明,爆炸的重要性的不对称性。这就要求重新考虑后续阶段的建模,超新星遗迹(SNR),这通常依赖于简化的喷出物模型。在本文中,我们桥接SN和SNR的研究,使用SN模拟的输出作为输入的SNR模拟进行到500年。我们考虑碳氧白矮星的热核爆炸作为Ia型SN的模型;具体来说,我们使用Seitenzahl等人2013年的N100延迟爆炸模型。为了分析形态的SNR,我们定位的三个不连续性,划定壳的冲击物质:正向冲击,接触不连续性,和反向冲击,我们分解它们的径向变化作为角尺度和时间的函数。假设环境介质均匀,我们发现SN对SNR的影响可能在数百年后仍然可见。以前的3D模拟旨在再现第谷的SNR,从球对称的初始条件开始,未能再现X射线中观察到的最大角尺度的结构。我们的新模拟强烈表明,缺失的成分是SN本身的初始不对称性。通过这项工作,我们建立了一种方法来评估SN模型的可行性的基础上产生的形态的SNR。
2019-04-17 astro-ph.HE
Supernova Remnants in High Definition
超新星遗迹(SNRs)提供了在亚秒差距尺度上研究超新星爆炸、动力学和冲击的手段。X射线观测探测了爆炸中合成的热金属和冲击加速的TeV电子,因此它们是测试最近高保真三维SN模拟的关键。在本白皮书中,我们讨论了在弧秒尺度下X射线光谱成像的主要进展,具有几个eV的光谱分辨率和大的有效面积。这些能力将彻底改变SN科学,提供爆炸合成金属的三维视图,并使本星系群中SNRs的人口研究成为可能。此外,这个未来的X射线任务可以探测到微弱的、狭窄的同步加速器灯丝和冲击前兆,这些将限制扩散冲击加速过程。
2019-03-22 astro-ph.HE
Genus Statistic Applied to the X-ray Remnant of SN 1572: Clues to the Clumpy Ejecta Structure of Type Ia Supernovae
星团结构是年轻Ia型超新星遗迹(SNRs)的X射线图像中的常见特征。虽然这些团块的确切来源仍然不清楚,但有三种可能性:爆炸期间施加的团块,残余物演变过程中的流体动力学不稳定性,以及周围介质中预先存在的结构。在这篇文章中,我们专注于区分从爆炸产生的聚集分布和使用现有的3D流体动力学模拟从残留物的演变。我们利用这种歧视属统计,将其应用到模拟和{ \it钱德拉} X射线观测的著名的SN Ia残留SN 1572(第谷的SNR)。Tycho的SNR的属曲线强烈地表明喷出物团块的偏斜非高斯分布,并且与初始团块喷出物的模拟的属曲线类似。相比之下,模拟完全光滑的喷出物,其中结块产生的作用,流体动力学不稳定性产生的属曲线,这是类似于一个随机的高斯场,但不同意强烈的属曲线所观察到的图像。我们的结果支持这样一种情况,即观察到的超新星Ia残余物的结构是由爆炸中最初的块状结构引起的。
2019-03-02 astro-ph.HE
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry IV: Explodability, remnant properties and nucleosynthesis yields of low metallicity stars
在本系列的第四篇论文中,我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH对两组非旋转恒星祖先模型进行了系统的研究。我们的研究包括爆炸前的模型与金属丰度Z=0和Z=Z $_{\odot}\times 10^{-4}$和覆盖的祖质量范围从11到75 M $_\odot$。我们提出并讨论了所有模型的爆炸性质,并预测在这种方法内的残余物(中子星或黑洞)的质量分布。我们还进行了系统的核合成研究,并预测详细的同位素产量作为祖质量和金属丰度的函数。我们提出了我们的核合成结果与观测派生的$^{56}$镍喷出物从正常的核心坍缩超新星和铁族丰度的贫金属星HD~84937的比较。总的来说,我们的爆炸能量,剩余质量分布,$^{56}$镍质量,和铁组产率的结果是一致的正常CCSNe的观察。我们发现,在低和零金属丰度的恒星祖先更容易BH的形成比那些在太阳的金属丰度,这允许在LIGO/VIRGO观察到的质量范围内的BH的形成。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
SPI Analysis and Abundance Calculations of DEM L71, and Comparison to SN explosion Models
我们分析了超新星遗迹DEM L71的X射线辐射使用平滑粒子推断(SPI)技术。发现的高Fe丰度似乎证实了Ia型起源。我们的方法使我们能够将超新星爆炸中喷出的物质与超新星冲击波扫过的物质分开。我们能够计算出这种扫掠物质的总质量约为228 $\pm$ 23 M $_{\odot}$。我们绘制了数量密度参数的后验分布,并创建了残骸内密度结构的地图。虽然观察到的密度显示出很大的变化,我们发现我们的结果是一致的二维流体动力学模型的残余,我们已经运行。假设喷出的物质来自Ia型爆炸,没有氢存在,我们使用文献中的Ia型模型的预测产量来表征排放气体。我们发现,各种元素的丰度匹配的爆燃到爆轰过渡(DDT)模型预测。我们的研究结果,兼容的Ia型的情况下,突出了复杂的残余物和周围介质的性质。
2020-01-28 astro-ph.HE
On the progenitor of the type Ia supernova remnant 0509-67.5
本文提出Ia型超新星遗迹0509-67.5可能是在行星状星云内爆炸的SNIP,并认为核心简并或双简并延迟并合情形最能解释其无幸存者及钙双层壳等观测特征。
2025-04-08 astro-ph.HE
JWST observations support the jittering-jets explosion mechanism (JJEM) for the core-collapse supernova remnant SNR 0540-69.3
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
通过JWST观测发现SNR 0540-69.3内部抛射物具有点对称形态,支持由至少三对喷流塑造的抖动喷流爆炸机制。
2026-06-29 astro-ph.HE
Multiple shells in supernova 2023ixf support the jittering jets explosion mechanism (JJEM)
Technion Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
超新星2023ixf的多重壳层结构支持抖动喷流爆炸机制,为该机制是核心坍缩超新星主要爆炸机制提供了新证据。
2025-11-21 astro-ph.HE
Identifying a point-symmetrical morphology in the core-collapse supernova remnant W44
本研究识别出核坍缩超新星遗迹W44的点对称形态,支持由多对喷流塑造,为抖动喷流爆炸机制作为核心坍缩超新星主要爆炸机制提供了新证据。
2024-11-07 astro-ph.HE
A supernova remnant associated with a nascent black hole low-mass X-ray binary
当大质量恒星的核心坍缩成黑洞时,释放出的能量往往会引发爆炸,从而产生超新星遗迹。黑洞具有有限的可观测窗口,因此很少被发现与超新星遗迹有关。分析多信使数据,我们表明,MAXI J1535-571是恒星爆炸产生的黑洞,产生了超新星遗迹G323.7-1.0,使其成为第一个案例之间的关联黑洞低质量X射线二进制和超新星遗迹。考虑到这种联系,我们可以从我们的模型中推断出,祖先系统是一个近距离双星,其主星的初始质量约为。23-35个太阳质量,伴星质量小10倍。
2020-10-29 astro-ph.HE
Confronting Models of Massive Star Evolution and Explosions with Remnant Mass Measurements
致密天体的质量分布提供了化石记录,可以通过研究来揭示大质量恒星演化的后期阶段、超新星爆炸机制和致密物质状态方程的信息。观测到的中子星质量呈双峰高斯分布,而恒星质量黑洞的质量分布呈指数衰减。我们使用这些观测到的分布直接面对恒星演化模型的预测和Sukhbold等人的中微子驱动的超新星模拟。我们发现由这些模拟和观测所产生的黑洞和低质量中子星分布之间非常吻合。我们表明,大部分的恒星信封必须被弹出,无论是在恒星质量的黑洞的形成过程中,或之前的内爆通过潮汐剥离由于一个二进制的同伴,为了重现所观察到的黑洞质量分布。我们还确定了中子星质量分布双峰的起源,发现低质量峰(中心在~1.4 M_sun)起源于M_zams ~ 9-18 M_sun的祖先。模拟未能再现观测到的高质量中子星(中心在~1.8 M_sun)的峰值,我们探讨了几种可能的解释。我们认为,观察到的和预测的黑洞和低质量中子星的质量分布之间的密切协议提供了新的有希望的证据,这些恒星演化和爆炸模型准确地捕捉到相关的恒星,核,爆炸物理参与形成紧凑的对象。
2017-12-12 astro-ph.HE
The morphology of supernova remnant G0.9+0.1 implies explosion by jittering-jets
本文通过分析超新星遗迹G0.9+0.1的点对称形态,发现其由多对喷流塑造,从而支持抖动喷流爆炸机制为核坍缩超新星的主要爆炸机制。
2025-08-15 astro-ph.HE
The implications of large binding energies of massive stripped core collapse supernova progenitors on the explosion mechanism
利用恒星演化程序MESA计算了大质量剥离包层核坍缩超新星(SECCSN)的结合能,发现质量为$>20 M_\odot$的碳氧核坍缩形成中子星(NS)遗迹的爆发更倾向于采用抖动喷流爆炸机制.我们计算的结合能在核心崩溃的假设下,残留物是一个NS。也就是说,在爆炸中喷出质量坐标为$~1.5-2.5 M_\odot$以上的恒星气体。我们发现,典型的结合能与$M_{CO} > 20 M_\odot$的碳氧核心质量剥离包膜祖喷出物是$E_{bind}>2 \times 10^{51} erg$。我们认为,喷流是最有可能爆炸这样的核心射流驱动的爆炸机制可以提供高能量的爆炸。我们应用我们的结果SN 2020 qlb,这是一个SECCSN与声称的核心质量的$~30-50 M_\odot$,并得出结论,抖动射流爆炸机制最好的帐户,这样的爆炸,留下一个NS。
2023-03-23 astro-ph.HE
X-ray Absorption in Young Core-Collapse Supernova Remnants
核心坍缩超新星(SN)爆炸喷出的物质吸收了来自中心区域的X射线。我们使用基于三维中微子驱动爆炸的SN模型来估计爆炸中心的光学深度,比较不同的祖先模型,并研究爆炸不对称性的影响。由于光吸收,在爆炸后的第一个世纪,具有剩余氢包层的祖细胞的光学深度低于2 keV,预计会很高。典型的光学深度是$100 t_4^{-2} E^{-2}$,其中$t_4$是自爆炸以来的时间,单位为10 000天(${\sim}$ 27年),$E$是能量,单位为keV。康普顿散射在50 keV以上占主导地位,但散射深度较低,并在1 MeV下的${\sim}$ 1000天内已经达到1。氢剥离的祖细胞的光学深度大约低一个数量级。SN喷出物的金属丰度远高于星际介质,这增强了光吸收,使吸收边更强。这些结果一般适用于年轻的SN遗迹,但我们详细探讨了SN 1987 A和Cas A致密天体观测的影响。SN 1987 A的吸收率很高,致密天体上${\sim}$ 100 Lsun的X射线上限比以前使用其他吸收模型估计的限制大约少一个数量级。详细情况见随附的文件。对于中心紧凑的对象在Cas A,我们发现我们更详细的吸收模型推断的表面温度没有显着的影响。
2018-06-19 astro-ph.HE
The Morphologies and Kinematics of Supernova Remnants
本文综述了超新星遗迹(SNRs)形态学和运动学研究的主要进展。在过去几年中,SN爆炸的模拟有了很大的改进,通过将预测结果与SNRs观测到的大规模成分和形态特性以及喷出物材料的三维运动学进行比较,可以使用SNRs来测试模型。特别是,仙后座A -银河系中已知最年轻的核心坍缩SNR-提供了这些爆炸事件的复杂性的近距离视图,这些爆炸事件在遥远的河外来源中无法解决。我们总结了通过成像和光谱观测将信噪比与其祖先爆炸联系起来的进展,并讨论了信噪比研究的令人兴奋的未来前景,如X射线微量热仪
2018-03-30 astro-ph.HE
Typing Supernova Remnants Using X-ray Line Emission Morphologies
提出了一种新的观测方法来对年轻超新星遗迹的爆炸进行分类。通过对17个银河系和大麦云星云的钱德拉X射线谱线的形态学测量和多极展开分析(使用功率比),我们发现核心坍缩星云的谱线比Ia型星云的谱线在统计上更不对称。我们表明,这两类超新星可以使用这种技术自然分离,因为X射线线形态反映了不同的爆炸机制和结构的星周物质。这些发现与最近的光谱偏振结果一致,表明核心塌陷SNe本质上更不对称。
2009-10-19 astro-ph.HE
Progenitors and Explosion Properties of Supernova Remnants Hosting Central Compact Objects: I. RCW 103 Associated with the Peculiar Source 1E 161348-5055
我们提出了一个钱德拉和XMM牛顿成像和光谱研究的超新星遗迹(SNR)RCW 103(G332.4 - 00.4)包含中央紧凑对象1E 161348 - 5055。高分辨率的钱德拉X射线图像显示,东南部和西北部地区的辐射增强。使用XMM-牛顿数据的Fe L,Mg,Si和S的等效宽度线图像被用来映射喷出物的分布。SNR被分成56个区域,最好的特点是由两个组件的热模型。较硬的成分(kT~0.6 keV)可以用VPSHOCK非平衡电离模型进行充分拟合,电离时间尺度为~1E11 - 1E12 cm ^-3 s,丰度略高于太阳值。软分量(kT~0.2 keV),APEC模型拟合,很好地描述了碰撞电离平衡与太阳值一致的丰度等离子体。假设距离为3.1千秒差距,在一个均匀的介质中有一个Sedov膨胀阶段,我们估计SNR年龄为4.4千年,上扫质量M_sw = 16 f_s ^{-1/2} D_{3.1} ^{5/2}太阳质量,低爆炸能量E = 3.7 E49 f_s ^{-1/2} D_{3.1} ^{5/2} erg。如果我们放松Sedov假设,等离子体具有低填充因子,等离子体温度被低估,或者如果SNR扩展到祖先的风吹气泡中,则该能量可能高出一个数量级。标准的爆炸模型并不符合喷出物的产量。通过将拟合的丰度与最新的核心坍缩核合成模型进行比较,我们的最佳估计产生了一个大约12 - 13太阳质量的低质量祖…
2019-09-04 astro-ph.HE
Light curves of the explosion of ONe WD+CO WD merger remnant and type Icn supernovae
本文通过模拟氧氖与碳氧双白矮星并合残余物爆炸的光变曲线,考察抛射物质量、爆炸能量、Ni56质量及CSM参数,发现该模型可解释SN 2019jc,为Icn型超新星提供新前身星通道。
2024-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Using the X-ray Morphologies of Young Supernova Remnants to Constrain Explosion Type, Ejecta Distribution, and Chemical Mixing
超新星遗迹(SNRs)是一类复杂的源,其异质性阻碍了其一般观测特性的表征。为了克服这一挑战,我们使用统计工具来分析银河系和大麦云云SNR的钱德拉X射线图像。我们采用两种技术,功率比法(多极展开)和小波变换分析,测量的全球和局部的X射线线和热发射的形态学特性在二十四个SNR。我们发现,Ia型信噪比有统计上更多的球形和镜像对称的热X射线发射比核心崩溃(CC)信噪比。单独基于热发射形态的SNR分型能力使得能够第一次对具有弱X射线线或具有低分辨率光谱的SNR进行分型。我们确定了一个来源,SNR G344.7-0.1,起源于CC爆炸,这是以前未知的,我们确认了暂定的Ia型分类G337.2-0.7和G272.2-3.2。虽然全球的形态是爆炸类型的指示,相对形态的X射线线发射的信噪比内不是:在我们的样本中的所有来源有良好的混合喷出物,无论恒星的起源。特别是,我们发现,90%的明亮的金属线发射子结构是空间一致的,并具有相似的规模,即使金属产生不同的燃烧过程。此外,每个SNR内的总体X射线线形态相同,差异<6%。这些研究结果加强了流体动力学不稳定性可以有效地混合Ia型和CC型SNRs中的喷出物。唯一的例外是W 49 B,这可能是由于其喷气驱动/双极SN爆炸。最后,我们描述了观测约束,可用于测试流体动力学模型的SNR演变,值得注意的是,填充因子的X射线发射SNR年龄下降。
2010-11-02 astro-ph.HE
X-ray studies of radio-silent neutron stars in the remnants of supernova explosions
本工作致力于研究超新星遗迹及其中子星XMMU J172054。5-372652.本文分析了2009年和2018年的观测数据,这些数据是由钱德拉X射线天文台获得的。分析显示,中子星G350. 1-0. 3,M = 1,4 Msun,R = 13 MS,dist = 4,5 KPC,我们还测量了两组温度:第一组,包括2009年的观测,第二组,包括2018年不同时间的5次观测。此外,在这项工作中,我们研究了G350超新星遗迹的所有重要方面。1-0. 3,并获得它们的光谱使用碰撞等离子体,非平衡,恒温(VNEI)模型,它假定一个恒定的温度和一个单一的电离参数。它给出了光谱的一个特征,但不是一个物理模型,我们将使用这个模型获得光谱。
2021-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of Supernova Remnants near the Galactic Center
银河系中心附近的超新星与正常的银河系超新星演化不同。这主要是由于超新星遗迹传播的环境。而不是一个静态的,均匀的密度介质,信噪比附近的银河系中心传播到一个风扫环境中的速度远离银河系中心,和梯度密度分布。这就导致了这些SNRs是非球形的,并且比银河系中的SNRs演化得更快.我们开发了一个分析理论内的恒星风爆炸的演变,并验证它使用流体动力学代码。我们表明,这种爆炸可以演变成三种可能的形态之一。利用这些结果,我们讨论了两个SNRs(SGR东和SGR A的双极射电/X射线瓣)和两个中子星(炮弹和SGR J 1745 -2900)在银河系中心附近的关联。我们表明,鉴于SNR的形态和中子星的位置,唯一可能的关联是SGR A的双极射电/X射线瓣和SGR J1745-2900之间。在SGR East爆炸中产生的致密物体仍然没有被发现,而创造炮弹的超新星的SNR已经消失了。
2016-08-21 astro-ph.HE
Deciphering the explosion mechanism of Type Ia SNe using their remnants II: a deep dive into double detonations with SNR 0509-67.5
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Virginia Institute for Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天体物理研究所);Towson University(陶森大学);The University of New South Wales(新南威尔士大学);Australian National University(澳大利亚国立大学);South African Astronomical Observatory(南非天文台);University of Cape Town(开普敦大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences(国家理论与计算科学研究所)
通过模拟双爆轰超新星模型到遗迹阶段,并与SNR 0509-67.5的高分辨率光学观测比较,约束了白矮星前身星的碳氧核质量和氦壳质量。
2026-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Explosion Type of Young Supernova Remnants Using 24 Micron Emission Morphology
确定超新星遗迹(SNRs)的爆炸类型可能是具有挑战性的,因为SNRs有数百到数千年的历史,而超新星(SNe)是根据爆炸后几天的光谱特性进行分类的。先前对银河系和大麦云(LMC)超新星的热X射线辐射的研究表明,Ia型和核心坍缩(CC)超新星具有统计上不同的对称性,因此可以根据它们的X射线形态对这些源进行分类。在本文中,我们扩展了相同的技术,多极扩展技术,使用功率比,红外(IR)图像的信噪比,以测试它们是否可以使用其温暖的尘埃排放的对称性,以及类型。我们分析了档案斯皮策太空望远镜多波段成像光度计(MIPS)24微米观测以前使用的X射线样品,我们发现,这两类SNR分离根据其IR形态。Ia型超新星在统计上比CC型超新星更圆和镜像对称,这可能是由于不同的星周环境和祖先的爆炸几何形状。从广义上讲,我们的工作表明,红外辐射保留了信息的爆炸起源的SNR和提供了一种新的方法来类型的SNR的基础上,红外形态。
2013-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Titanium and Iron in the Cassiopeia A Supernova Remnant
原始中子星上方的混合被认为在超新星引擎中起着重要作用,这种混合导致了超新星爆炸的不对称性。在最里面的喷出物中产生的元素,例如,${}^{56}$ Ni和${}^{44}$ Ti提供了该发动机的清洁探头。${}^{44}$ Ti的产生对确切的产生途径特别敏感,通过了解可用的途径,我们可以使用${}^{44}$ Ti来探测超新星发动机。从一个三维超新星爆炸模型的热力学轨迹,我们审查这些元素的生产和结构预计形成的“对流引擎”的范式背后的超新星。我们比较我们的结果,最近的X射线和$γ$射线观测仙后座A超新星遗迹。
2020-05-07 astro-ph.HE
Bridging the gap between supernovae and their remnants through multi-dimensional hydrodynamic modeling
超新星遗迹(SNRs)是一种扩散的扩展源,其特征是形态复杂,喷出物分布不均匀。这样的形态反映了原始的结构和特点的祖超新星(SN)和早期的相互作用的SN爆炸波与不均匀的星周介质(CSM)。解读SNRs的观测结果可能会打开研究相互作用的喷出物和冲击CSM的物理特性的可能性。这就需要精确的数值模型来描述从超新星爆炸到残骸发展的演变,并将残骸的发射特性与超新星前身联系起来。在这里,我们展示了如何多维SN-SNR流体动力学模型已经非常有效地破译观测的SNR仙后座A和SN 1987 A,从而揭开了喷出物的结构在SN爆炸后立即和约束的三维前超新星周围的环境的结构和几何形状的祖SN。
2017-05-10 astro-ph.HE
The impact of fallback on the compact remnants and chemical yields of core-collapse supernovae
核心坍缩超新星的回落在确定致密残余物和喷出物成分的性质方面起着至关重要的作用。我们对选定的非旋转超新星模型进行了三维混合和回落模拟,以研究爆炸能量和不对称性如何与残余质量,残余反冲和残余自旋相关。我们发现,最强的踢和旋转是由部分回落在不对称的爆炸。在这种情况下,可以得到几百个$\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$的黑洞反冲和$\mathord{\sim}0.25$的自旋参数。如果初始爆炸能量刚好超过包线结合能,则会产生更强的回退,并且残余反冲和自旋仍然很小。如果爆炸能量相对于包络结合能是高的,则存在对残余反冲的小影响的小回退,但是回退引起的自旋上升可以是实质性的。对于不旋转的$12\,\mathrm{M}_\odot$祖先,我们发现中子星(NS)的旋转周期为毫秒。回退物质的高比角动量也可以导致黑洞周围形成盘。因此,后退可能是一条通向毫秒磁星或超超新星和伽马射线暴的类磁星发动机的途径,不需要快速的祖先旋转。在我们的一小组模拟中,没有一个重现了解释许多碳增强贫金属(CEMP)恒星的富金属贫铁组成所必需的特殊分层回落。然而,具有不同爆炸能量和不同不对称实现的模型可能与CEMP丰度模式兼容。
2020-05-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova remnant 0509-67.5 is consistent with an explosion inside an old planetary nebula (SNIP)
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文论证SNIP模型比双爆轰场景更能解释超新星遗迹SNR 0509-67.5,指出星周物质塑造其形态,相关分析需考虑多数Ia型超新星为SNIP的主张。
2026-08-20 astro-ph.HE
The supernova remnant J0450.4-7050 possesses a jets-shaped point-symmetric morphology
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究发现超新星残骸J0450.4-7050的点对称形态由喷流形成,支持抖动喷流爆炸机制为主要爆炸机制。
2026-02-10 astro-ph.HE
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
Erratum: Progenitor-explosion connection and remnant birth masses for neutrino-driven supernovae of iron-core progenitors (2012, ApJ, 757, 69)
对流体动力学结果的错误解释导致Ugliano等人(2012)对后备质量的错误确定,这也(在较小的水平上)影响了该论文中提供的中子星质量。Ertl et al.(2015)和Sukhbold et al.(2015)在后续工作中已经解决并纠正了这个问题。因此,建议读者使用后两篇出版物的新数据。在本勘误表的其余部分,我们详细介绍了新旧回退结果的差异,并解释了Ugliano等人(2012)原始分析中错误的起源。
2016-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetries of Heavy Elements in the Young Supernova Remnant Cassiopeia A
超新星遗迹(SNRs)提供了研究超新星(SNe)的手段,可以提供一个独特的洞察机制,控制这些高能事件。在这项工作中,我们研究了在银河系中已知最年轻的核心坍缩(CC)SNR中发现的不同元素的X射线发射的形态。最重的元素表现出最高水平的不对称性,我们将其与创建元素的燃烧过程及其与爆炸中心的接近程度联系起来。我们的研究结果支持了最近的模型预测,即最接近爆炸源的材料将反映SN机制固有的不对称性。此外,我们发现最重的元素比较轻的元素更直接地与中子星(NS)相对运动。这一结果是一致的NS踢所产生的喷出物的不对称性。
2020-05-11 astro-ph.HE