GRB 121027A: long-lasting, energetic X-ray flares and clues to radiation mechanism and progenitor star
GRB 121027 A是不寻常的,它具有极长的持续时间,高能X射线耀斑。X射线耀斑释放的总能量比瞬发γ射线高一个数量级,这使得它与大多数长伽玛暴不同。结果表明,当瞬发γ射线辐射满足典型长伽玛暴的经验E_{iso}关系时,X射线耀斑的谱可以用截断幂律模型拟合,并且E_p受到很好的约束,但它明显偏离了这种关系。尽管如此,对X射线耀斑的时间分辨光谱分析表明,X射线发射符合长伽玛暴的L_{iso} - E_{p}关系。我们将X射线耀斑的最小洛伦兹因子限制在~14,这与Gamma- L_{iso}关系是一致的。我们的研究结果表明,瞬发γ射线辐射和晚期X射线耀斑具有相似的辐射机制,但起源于具有不同洛伦兹因子的外流。我们从雨燕GRB档案中搜索类似的GRB,发现z=6.29的GRB 050904是GRB 121027 A的副本。这些伽马射线暴中持久的高能X射线耀斑在后期需要大量的吸积,这指向一个大半径的祖星。
2013-02-20 astro-ph.HE
Observational clues to the progenitors of Type-Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)是重要的距离指示器、元素工厂、宇宙射线加速器、星系演化的动能源和恒星双星演化的终点。很久以前就已经很清楚,Ia超新星一定是一个退化的碳氧恒星核心的失控热核爆炸,很可能是一颗白矮星(WD)。然而,Ia型超新星的特定祖先系统以及导致其点火的过程尚未确定。两大类的祖星双星系统一直被认为是:单简并(SD),其中WD从非简并恒星获得质量;和双简并(DD),涉及两个WD的合并。新的理论工作通过一些有趣的更新和变体丰富了这些可能性。我们回顾了最近在解决祖细胞问题方面的重要观察进展。我们认为,已经出现的线索,从观察到的各种拟议的祖先人口的属性,从他们的网站,爆炸前和爆炸后的研究,从爆炸本身的分析,并从测量的事件发生率。最近发生在附近的、经过充分研究的SN 2011 fe事件尤其具有启发性。观测结果还不是结论性的,有时倾向于竞争的理论解释。尽管如此,长期以来被认为是失败者的DD祖细胞似乎可能是部分(如果不是全部)SNe Ia的幕后黑手。我们指出了可能导致未来进展的一些方向。
2014-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
The progenitors and circumstellar environments of stripped-envelope interacting supernovae from BPASS
University of Warwick(华威大学);University of Auckland(奥克兰大学)
本研究利用BPASS模型探究SEISNe的前身星与CSM,发现仅双星周盘场景可复现观测到的SEISNe特征,明确了相关前身星的质量与金属丰度范围,并指出需特定射电观测来约束双星周盘性质。
2026-08-04 astro-ph.HE
Analysis of XMM-Newton Observations of Supernova Remnant W49B and Clues to the Progenitor
W 49 B是60多年前在早期射电观测中发现的超新星遗迹。它已经在整个波长范围内被观察到,X射线形态类似于中心填充的SNR。其前身恒星的性质仍有争议。应用平滑粒子推断技术分析W 49 B的X射线发射,我们表征了整个残骸的形态和丰度分布。我们还推断了密度结构,并推导出存在于等离子体中的单个元素的质量。其形态与残留物和东部边缘稠密介质之间的相互作用以及西部的一些障碍物相一致。我们发现总质量为130 $(\pm 16)$ M $_{\odot}$,估计喷出物质量为1.2 $(\pm 0.2)$ M $_{\odot}$。推断的丰度值和单个元素的质量与广泛选择的SN模型的比较表明,爆燃到爆轰(DDT)Ia型模型是最兼容的,与Fe丰度是主要的判别因素。我们的丰度测量和以前的研究之间的一般协议表明,不同作者之间的分歧更可能是由于用于比较的模型的选择,而不是丰度值本身。虽然我们的丰度结果倾向于Ia型起源,但W 49 B的各种形态和光谱特征的解释不明确,无法让我们提供明确的分类。
2020-10-09 astro-ph.HE
Dispersion and Rotation Measures from the Ejecta of Compact Binary Mergers: Clue to the Progenitors of Fast Radio Bursts
自从发现与银河SGR 1935+2154相关的FRB 200428以来,磁星被认为是快速射电暴(FRB)的动力。人们普遍认为磁星可以通过核心坍缩(CC)爆炸和致密的双星合并形成,例如双星中子星(BNS),双星白矮星(BWD)和中子星-白矮星(NSWD)合并。因此,重要的是要区分不同的祖细胞。并合喷出物的膨胀产生了随时间演化的色散测度(DM)和旋转测度(RM),可以探测FRB的局部环境。在本文中,我们推导出的DM和RM的标度律不同的动力学结构(质量和能量分布)的喷出物在均匀的环境介质(合并的情况下)和风环境(CC的情况下)。我们发现,在合并的早期阶段,DM和RM将增加,而DM将继续缓慢增长,但RM将减少在合并的情况下,在后期阶段。在BNS合并情景下,我们首次同时拟合了FRB 121102的DM和RM演化,发现它在2012年首次被探测时的源年龄为$ \sim9-10 $ yr,周围介质密度为$ \sim 2.5-3.1 $ cm $ ^{-3} $ .一些FRB的大偏移与BNS/NSWD信道一致。用总体合成方法估计了紧二进制合并率。BWD合并率接近观察到的FRB率。因此,FRB的祖细胞可能不是唯一的。
2020-12-14 astro-ph.HE
Probing the Progenitors of Type Ia Supernovae using Circumstellar Material Interaction Signatures
这项工作的目的是研究Ia型超新星祖先的不同探测器,这些探测器被认为与星周物质(CSM)的存在有关。特别是,我们已经调查,第一次,狭窄的蓝移NaID吸收曲线和广泛的高速CaII近红外三重吸收功能的存在和强度之间的联系在Ia型超新星周围的最大光。随着探测器探索超新星的不同距离; NaID > 10 $^{17}$ cm,高速CaII特征< 10 $^{15}$ cm。为此,我们使用了15颗Ia型超新星的新的中等分辨率X射线光谱样本。我们没有确定这两个探针之间的联系,这意味着,一个(或两个)是不物理相关的CSM的存在或CSM的发生在探测的距离由一个探针是不链接到它的存在,在探测的距离由其他。然而,先前确定的统计过剩的蓝移(超过红移)的NaID吸收的存在下,在这个样本中得到证实,在高的意义,并发现在晚型星系的Ia型超新星托管更强。这种过量很难解释为来自星际介质的起源,正如最近的一些模型所建议的那样,因为这样的起源预计不会显示出蓝移吸收的偏差。然而,这些功能的拱星起源也似乎不令人满意的基础上,我们的新结果,由于缺乏联系的两个探测器的CSM调查。
2021-07-19 astro-ph.HE
Measuring the Progenitor Masses and Dense Circumstellar Material of Type II Supernovae
最近对富氢的II型超新星(SN II)光变曲线的建模表明,爆炸的祖星周围存在致密的星周物质(CSM)。这对大质量恒星在生命末期的活动和结构具有重要意义。由于以前的工作只集中在少数几个事件,在这里,我们扩大到一个更大的样本20个观测良好的SNe II。对于每一个事件,我们能够约束的祖零年龄主序列(ZAMS)的质量,爆炸能量,和密集CSM的质量和径向范围。然后,我们研究这些属性的分布在整个样本的SNe。推断的ZAMS群众被发现在很大程度上是一致的萨尔彼得分布的最小和最大的质量分别为10.4和22.9 Msun。我们还将我们测量的单个ZAMS质量与具有爆炸前成像的特定SNe II进行比较,以检查它们的一致性。我们的质量通常与爆炸前的成像质量相当或更大,可能有助于缓解红超巨星问题。爆炸能量在(0.1-1.3)x10^51尔格之间变化,对于约70%的SNe,我们得到CSM的质量在0.18-0.83 Msun之间。我们看到CSM质量和爆炸能量之间存在潜在的相关性,这表明爆炸前的活动对恒星的结构有很大的影响。这可能是重要的,以考虑在未来的研究能力的中微子机制爆炸的恒星。我们还看到CSM的径向范围和ZAMS质量之间可能存在相关性,这可能与CSM首次产生时的爆炸时间有关。
2018-05-21 astro-ph.HE
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
Progenitor constraint with circumstellar material for the magnetar-hosting supernova remnant RCW 103
本研究利用 XMM-Newton 对磁星宿主超新星遗迹 RCW 103 进行高分辨率光谱观测,首次探测到 N 谱线,通过 N/O 丰度比约束了其低质量、中等自转的前身星属性,并排除了大质量恒星发电机效应形成该磁星的可能性。
2023-04-24 astro-ph.HE
The Cold and Dusty Circumstellar Matter around Fast-expanding Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)在揭示宇宙加速膨胀方面发挥着关键作用,但我们对它们的祖先的了解仍然非常有限。在这里,我们报告的刚性二分法发现在拱星(CS)环境中的两个子类的Ia型超新星(SNe Ia)定义的不同的光球速度。对于具有高光球速度(HV)的SNe Ia,我们发现在最大值过去的60-100天期间,蓝光中存在显着的过量通量,而对于具有正常光球速度(Normal)的SNe,这种现象是不存在的。这种蓝色的过剩可以归因于距离HV子类约1- 3x 10 ^{17} cm的星周尘埃的光回波。此外,我们还发现,HV SNe Ia的Na I吸收线系统地进行了系统的搜索,在所有的SNe Ia光谱的可变Na I吸收线,而这种演变是罕见的正常的。Na I吸收的演化可以用光电离模型来模拟,气体云的位置大约在2 × 10 ^{17} cm的距离,与从B波段光变曲线过量推断的CS尘埃的位置惊人地一致。这些观察清楚地表明HV和正常亚类的祖细胞是系统性不同的,表明它们可能分别来自单和双退化祖细胞系统。
2019-06-14 astro-ph.HE
Cosmic ray acceleration in magnetic circumstellar bubbles
我们认为,在星际气泡的超新星祖先强大的恒星风所产生的扩散冲击加速。在中等星风磁化强度下,气泡中充满强磁化的低密度气体。结果表明,在这种环境中加速的粒子的最大能量可以超过可观测宇宙线谱中的“膝”能量。
2018-02-07 astro-ph.HE
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
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
Circumstellar interaction in supernovae in dense environments - an observational perspective
在超新星爆发中,喷出物与周围的星周介质相互作用,产生各种辐射。由于CSM是由祖先恒星失去的质量产生的,它携带着恒星晚期演化的足迹。这是一个独特的方式来处理的性质的祖先恒星系统。在这里,我将主要关注超新星(SNe)在稠密环境中爆炸,也就是说,I型由于高密度CSM的存在,这类超新星的射电和X射线辐射揭示了它们的辐射特性的重要变化。前向冲击主导的X射线发射,无线电发射的内部自由-自由吸收,情节或非稳态的质量损失率,在爆炸中的不对称性似乎是这类SNe的共同属性。
2018-01-09 astro-ph.HE
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
Type Ibn supernovae from ultra-stripped supernova progenitors
本研究揭示极剥离超新星前身星在核心坍缩前因剧烈硅燃烧损失质量并形成致密星周物质,导致其爆发被观测为Type Ibn超新星,为这类超新星起源提供新解释。
2025-10-08 astro-ph.HE 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
Non-thermal emission from young supernova remnants in dense circumstellar environments
已知超新星遗迹会加速宇宙射线(CR),因为它们会发射非热的无线电波、X射线和伽马射线。然而,将CR加速到PeV能量的能力尚未得到证明。在几个年轻的SNRs的伽马射线光谱中存在截止点,这导致了PeV能量可能只在遗迹演化的最初阶段才能达到的想法。我们使用时间相关的加速代码RATPaC来研究宇宙射线在超新星扩展到大质量恒星周围的密集环境中的加速,在那里丰富的目标材料可能提供一条路径,通过当前和未来的实验来检测伽马射线。我们进行了球对称的1-D模拟,其中我们同时解决传输方程的宇宙射线,磁湍流,和流体力学流动的热等离子体在测试粒子的限制。研究了红超巨星(RSG)和亮蓝变星(LBV)周围自由膨胀风中星周介质(CSM)的典型参数。最大可实现的能量可能仅限于子PeV的能量,尽管靠近祖星的强磁场通过级联增强了连续性阻尼:我们发现最大CR能量为100-200 TeV,在爆炸后一个月内达到。在GeV(TeV)能量下,LBV前身的峰值亮度为1 e43 erg/s(1 e42 erg/s),而RSG前身的峰值亮度为1 e41 erg/s(1 e40 erg/s)。所有计算出的SN在<1个月后达到它们的伽马射线亮度峰值,然后只要SN激波保持在祖先的自由膨胀风中,就以~1/t的速率衰减。在爆炸进入自由膨胀的风后的几周到几个月,费米-LAT波段可能会出现潜在的可检测的伽马射线信号。
2021-09-10 astro-ph.HE
A Multiple Ejecta-Circumstellar Meduim Interaction Model and Its Implications for the Superluminous Supernova iPTF15esb
最近报道了一颗红移为$z=0.224$的贫氢超亮超新星(SLSN)iPTF 15 esb,它的光变曲线(LC)和光谱具有一些不寻常的特征。其后期光谱显示出强而宽的H $α$发射线,并且测热LC显示出两个峰和峰后平台。在这里,我们提出了一个喷出物拱星介质(CSM)的相互作用模型,涉及多壳和风来解释这个双峰SN。我们发现,该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb的观察。根据这一结果,我们推断,在SN爆炸之前,祖先至少经历了三次剧烈的质量损失过程。此外,我们发现,CSM风和壳层的质量从最外层(第一次爆发)到最内层(最终爆发)依次减少,但它们的密度增加。壳层和风密度的变化趋势与超新星爆发前的恒星结构一致。对类似SLSNe的进一步研究将为其祖先的质量损失历史提供探针。
2017-06-06 astro-ph.HE
Nebular Models of Sub-Chandrasekhar Mass Type Ia Supernovae: Clues to the Origin of Ca-rich Transients
我们使用非本地的热平衡辐射传输模型来研究观测到的签名sub-Bracrasekhar质量双爆轰在星云阶段。结果范围从光谱看起来像典型的和亚发光的Ia型超新星(SNe)的高质量的祖先的光谱看起来像钙丰富的瞬变较低的质量的祖先。这种点火机制产生了固有的关系之间的发射功能和祖质量的比率的星云[Ca II]/[Fe III]发射线的增加与减少白矮星质量。通过检查观测到的超新星样本中的[Ca II]/[Fe III]星云谱线比率,我们发现了进一步的证据,证明Polin等人通过Si II速度和B带星等之间的关系(都是在峰值亮度时)确定了两种不同的Ia超新星。这表明Ia型超新星起源于一个以上的祖先通道,并提供了一种基于物理起源对事件进行分类的经验方法。此外,我们提供洞察力的神秘起源的富钙瞬变。低质量的双爆轰模型,只有一个小的质量分数的钙(1%)产生星云光谱,主要通过禁止[钙II]排放冷却。
2021-01-28 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
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
Supernova Propagation in the Circumstellar and Interstellar Medium
我们描述了周围介质中的超新星冲击波的传播,这可能是由于从祖星的质量损失。考虑了喷射材料和周围介质的结构和密度分布。简要讨论了激波与云和风泡的相互作用以及与宇宙射线有关的问题。
2011-12-22 astro-ph.HE
SGR 1935+2154's Quiet Local Environment: Clues for Its Progenitor
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education(南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所)
通过研究SGR 1935+2154的局部星系环境,发现其周围恒星密度较低,暗示其可能由非超大质量恒星坍缩或双星合并形成,而非超大质量恒星坍缩。
2026-03-24 astro-ph.GA 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
Confined massive circumstellar shell in type IIL SN 2008fq
我探讨了在发现后第6.8天拍摄的发光型IIL SN 2008 fq光谱中的拱星H α和H β吸收线现象。在800 km/s的辐射加速的震前风中识别出了π介子。所需的初始光度归因于较早的拱星与~0.08 Msun的密闭致密壳层的相互作用。基于相同方法的类似发光型IIL SN 1998 S的建模结果是可比的壳质量约为0.1 Msun。与IIP型超新星相比,两颗SNe IIL的封闭致密壳层的质量都要大1倍以上,这是由于IIL型超新星的祖先质量更大。
2021-04-26 astro-ph.HE
SN 2020bio: A Double-peaked, H-poor Type IIb Supernova with Evidence of Circumstellar Interaction
本研究通过测光和光谱观测,分析了双峰IIb型超新星SN 2020bio的特殊性质,发现其前身星为低质量、大部分富氢包层已被剥离的天体,丰富了IIb型超新星及其前身星的观测多样性。
2023-08-22 astro-ph.HE
A thermonuclear supernova interacting with hydrogen- and helium-deficient circumstellar material. SN 2020aeuh as a SN Ia-CSM-C/O?
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);SOKENDAI(日本综合研究大学院大学);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,日本国立自然科学研究院);Hamburger Sternwarte, University of Hamburg(汉堡天文台,汉堡大学);Northwestern University(西北大学)
SN 2020aeuh 是一种Ia-CSM型超新星,其特征是延迟相互作用,缺乏氢和氦窄线,具有碳和氧窄线,挑战了当前的恒星演化模型。
2025-12-15 astro-ph.HE
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
SN 2007bg: The Complex Circumstellar Environment Around One of the Most Radio-Luminous Broad-Lined Type Ic Supernovae
本文介绍了宽线Ic型SN 2007 bg的射电光变曲线和X射线观测结果。光变曲线显示了三个不同的阶段的光谱和时间的演变,这意味着SNe冲击可能遇到至少3个不同的星周介质制度。我们将其解释为SN 2007 bg的祖先至少有两次不同的质量损失事件(即,阶段1和3)在其演化的最后阶段,产生一个高度分层的星周介质。将相位1光变曲线模拟为一个自由膨胀的同步辐射壳层,由其自身的辐射电子自吸收,需要\dot{M} ~ 1.9 × 10 ^{-6}的前身质量损失率(v_{w} /1000 km s^{-1})过去t~20年的太阳年质量(v_{w} /1000 km s^{-1})yr,爆炸后10天射电发射物的总能量为E \sim 1 × 10 ^{48} erg。这使SN 2007 bg成为能量最高的Ib/c型事件之一。我们解释的第二阶段作为一个稀疏的“间隙”区域之间的两个风阶段。阶段3显示了在上升到比阶段1高2.6倍的峰值亮度之前的第二吸收开启。假设这种亮度跳跃是由于前一次更快的质量损失事件导致的星周介质密度增强,我们估计第三阶段的质量损失率可能高达每年\dot{M} <~4.3x10^{-4}(v_{w} /1000 km s^{-1})太阳质量。对于约2的风速差,阶段3风将直接过渡到阶段1风。总而言之,射电光变曲线提供了强有力的证据,表明至少有一些Ic-BL祖先在爆炸前(约10-1000年)…
2012-10-08 astro-ph.HE
A Multiple Ejecta-Circumstellar Medium Interaction Model and Its Implications for Superluminous Supernovae iPTF15esb and iPTF13dcc
本文研究了两颗贫氢超亮超新星iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc,它们的光变曲线(LC)明显偏离平滑的上升和下降。iPTF 15 esb的LC显示出两个峰和一个峰后平台,此外,iPTF 15 esb的后期光谱显示出强、宽的H $α$发射线。iPTF 13 dcc的早期LC显示长持续时间的隆起,随后是第二个峰。在这里,我们提出了一个喷出物-星周介质(CSM)相互作用模型,涉及多个壳/风,并用它来解释的LC的iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc。我们发现,该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc的观察。根据我们的研究结果,我们推断,在SN爆炸之前,祖先经历了多次剧烈的质量损失过程。此外,我们还发现,我们推断的壳层密度的变化趋势与SN爆炸前恒星质量损失历史预测的一致。对其他凹凸不平的SLSNe/SNe的进一步研究将揭示它们的性质,并为其祖先的质量损失历史提供探针。
2018-02-20 astro-ph.HE
Circumstellar and explosion properties of Type Ibn supernovae
通过分析Ibn型超新星的辐射热光变曲线,研究了它们的拱星和爆炸性质。Ibn型SNe的辐射热光变曲线通常在峰值光度和后期光度之间有很大的对比度,这比56 Ni动力的SNe大得多。因此,它们中的大多数可能是由SN喷出物和致密的星周介质之间的相互作用提供动力的。此外,Ibn型SNe的下降速度比IIn型SNe快得多,这表明Ibn型SNe中的相互作用比IIn型SNe中的更早停止。因此,我们认为,Ibn型SN祖细胞在爆炸前的短时间内经历了高质量损失率,而IIn型SN祖细胞具有长时间持续的高质量损失率。此外,我们表明,上升时间和峰值光度的类型Ibn和类型IIn SNe是相似的,因此,它们具有类似的爆炸性质和星周密度。这两类超新星的星周密度相似,可能表明Ibn型超新星的质量损失率普遍高于IIn型超新星,因为在Ibn型超新星中,由窄谱分量推断的风速普遍较高。我们还表明,56Ni的质量和爆炸能量的类型Ibn SNe可能小于其他剥离信封SNe,可能是因为他们往往遭受大的回落或其中一些可能甚至不是终端恒星爆炸。
2016-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarized radio emission unveils the structure of the pre-supernova circumstellar magnetic field and the radio emission in SN1987A
SN 1987 A残骸的偏振射电辐射为揭示星周介质中超新星前磁场结构提供了可能。从直接测量中得到的性质对于理解祖星及其磁场具有重要意义。作为实现这一目标的第一步,我们采用了详细的三维(3-D)数值模型SN 1987 A的水动力数据。本文提出了一种在流体动力学背景下“重建”超新星遗迹内部三维磁场结构的近似方法。该方法使用祖细胞周围的磁场的分布作为初始条件。用这样一个三维磁流体动力学模型,我们合成了一些SN 1987 A模型的极化图,并将它们与观测结果进行了比较。用这种方法,我们测试了SN 987 A的不同初始磁场位形和同步辐射结构。我们已经恢复了观测到的偏振模式,我们已经发现,周围的前超新星磁场的径向分量应占主导地位的长度尺度上的今天的半径SN 1987 A。讨论了产生这种场的物理原因。
2022-12-01 astro-ph.HE
A Classification Scheme for X-ray Bright Type Ia Supernova Remnants Based on Their Circumstellar Interaction
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
Disentangling the Origin and Heating Mechanism of Supernova Dust: Late-Time Spitzer Spectroscopy of the Type IIn SN 2005ip
本文介绍了NGC 2906中SN 2005 ip中I型暖尘埃的晚期近红外和{ \it Spitzer}中红外光度和光谱观测。光谱显示了两种不同温度的尘埃成分的证据。这些观测跨越热发射的峰值,对尘埃质量、温度和亮度提供了强有力的约束,这些约束可以作为解开每个成分的起源和加热机制的关键诊断。结果表明,较温暖的尘埃质量为$\sim 5 \times 10^{-4}~$ \msolar,起源于喷出物中新形成的尘埃,或可能是冷的致密壳层,并通过星周相互作用持续加热。相比之下,较冷的成分可能来自于一个星周激波回波,它是由一个大的、预先存在的尘埃壳层$\sim 0.01 - 0.05$ ~ \msolar ~被后期的星周相互作用加热而形成的。从He 1 1.083 \micron ~P天鹅座轮廓的蓝色边缘获得的祖先风速表明,在超新星爆炸前100年,祖先喷发可能形成了这个尘埃壳层$\sim$,这与亮蓝变星(LBV)的祖先星一致。
2010-10-26 astro-ph.HE
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
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
Fast Blue Optical Transients due to Circumstellar Interaction and the Mysterious Supernova SN 2018gep
SN 2018gep(ZTF 18abukavn)的发现挑战了我们对大质量恒星及其超新星(SNe)晚期演化的理解。这个SN(光谱分类为宽线Ic型SN)的光度快速上升,表明喷出物与致密的星周介质(CSM)相互作用,而需要额外的能量源,如$^{56}$ Ni衰变来解释后期的光变曲线。这些特征暗示了一颗大质量恒星的爆炸,伴随着超新星前的质量损失。在这项工作中,我们研究了像SN 2018gep这样快速演变的天体物理瞬变的物理起源。我们调查波驱动的质量损失机制,以及它如何依赖于模型参数,如祖质量和沉积能量,寻找恒星祖模型,可以重现观测数据。一个模型的喷出物质量$\sim \! 2 \, M_{\odot}$,爆炸能量$\sim \! 10^{52}$ erg,一个拱星介质的质量$\sim \! 0.3 \, M_{\odot}$和半径$\sim \! 1000 \, R_{\odot}$,和一个$^{56}$镍质量$\sim \! 0.3 \, M_{\odot}$提供了一个很好的拟合热光变曲线。我们还研究了相互作用动力的光变曲线如何更普遍地依赖于这些参数,以及喷出物的速度如何有助于打破简并。我们发现,波驱动的质量损失和通过脉动对不稳定性的质量喷射都可以在SN 2018gep中产生致密的CSM,但我们倾向于后者的可能性。
2021-04-28 astro-ph.HE
Observational signature of circumstellar interaction and $\rm ^{56}$Ni-mixing in the Type II Supernova 2016gfy
介绍了II型超新星(SN)2016 gfy的光学和紫外宽带光度和光谱观测。$V$波段光变曲线(LC)显示出一个明显的平台期,其斜率为$s_2$ $\sim$ 0.12 mag / 100 d,持续时间为90 $\pm$ 5 d. SN 2016 gfy的详细分析提供了0.033 $\pm$ 0.003 $\rm M_{\odot}$的平均$\rm^{56}Ni$质量,$\sim$ 350-700 $\rm R_{\odot}$的祖半径,$\sim$ 12-15 $\rm M_{\odot}$的祖质量和0.9-1.4 $\rm \times 10^{51}\ erg\ s^{-1}$的爆炸能量。H $\rm α$在早期相位光谱($\sim$ 11-21 d)中的P-Cygni轮廓显示盒状发射。假设这一配置文件所产生的相互作用的SN喷出物与预先存在的拱星材料(CSM),据推断,祖经历了最近的插曲(30-80年前的爆炸)的增强质量损失。数值模拟表明,早期的LC峰与现有的CSM 0.15 $\rm M_{\odot}$扩展到$\sim$ 70 AU更好地再现。在$\sim$ 50-95 d期间,在$VRI$ LC中观察到晚期平台隆起。这种碰撞被解释为CSM相互作用和/或SN喷出物中放射性$\rm ^{56}Ni$部分混合的结果。使用强线诊断,估计超新星H II区域的太阳下氧丰度(12 + …
2019-07-06 astro-ph.HE
The Diverse Properties of Type Icn Supernovae Point to Multiple Progenitor Channels
我们提出了一个样本的Icn型超新星(SNe Icn),一类新发现的瞬态其特征在于与H-和He-贫拱星材料(CSM)的相互作用。这个样本是迄今为止最大的SNe Icn集合,包括两个已发表的对象(SN 2019 hgp和SN 2021 csp)以及两个尚未在文献中发表的对象(SN 2019 jc和SN 2021 ckj)的观测结果。SNe Icn显示了一系列的峰值亮度,上升时间和下降率,以及各种各样的后期光谱特征。为了研究它们的爆炸和祖属性,我们拟合它们的热光变曲线的半分析模型,包括光度输入的拱星相互作用和放射性衰变的$^{56}$镍。我们推断低喷出物质量($\lesssim$ 2 M $_\odot$)和$^{56}$镍质量($\lesssim$ 0.04 M $_\odot$)的光变曲线,表明正常的带状信封超新星(SESN)爆炸内的密集CSM不能的基本机制供电SNe Icn。此外,我们发现SN 2019 jc位置的恒星形成率密度上限位于SESNe分布的下端,与该物体的大质量恒星祖先相冲突。基于估计的喷出物质量,$^{56}$镍质量,和爆炸现场的属性,我们赞成一个低质量,超剥离的恒星作为一些SNe Icn的祖先。对于其他人,我们认为沃尔夫-拉叶星祖可能更好地解释他们观察到的属性。这项研究表明,多个祖通道可能会产生SNe Icn和其他相互作用的动力瞬变。
2022-10-17 astro-ph.HE
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
SN 2005ip: A Luminous Type IIn Supernova Emerging from a Dense Circumstellar Medium as Revealed by X-Ray Observations
本文报道了邻近的I In型超新星(SN)2005 ip的X射线光谱演化,基于Chandra和Swift的观测,时间跨度为爆炸后的1 ~ 6年。所有时期的X射线谱都符合kT > 7 keV的热发射模型。有些高的温度表明X射线辐射主要来自于前向激波加热的星周介质。我们发现,大爆炸后2-3年的光谱中,N_H ~ 5e ~(22)cm^{-2}吸收很强,但在最后时刻,吸收逐渐减弱到银河系吸收N_H ~ 4 e ~(20)cm^{-2}的水平。这表明超新星是在一个致密的星周介质中爆炸的,前向激波已经超过了它。固有的X射线亮度保持不变,直到最后一个历元,当它下降了~2倍。在平台期,SN 2005 ip的固有亮度为1.5e41 erg/s,是最亮的X射线SN之一。由柱密度导出质量损失率的下限为M_dot ~ 0.015(V_w/100 km/s)M_sun/yr,这与由X射线光度导出的M_dot ~ 0.02(V_w/100 km/s)M_sun/yr(V_w为星周风速)基本一致。如此高的质量损失率表明,这颗恒星的前身就像一颗明亮的蓝色变星一样,有着喷发式的质量喷射。在爆发期喷出的总质量估计为~ 15M_sun,表明原始质量大于~ 25M_sun。
2013-11-28 astro-ph.HE
Radio Constraints on the Circumstellar Environment of the Type IIb Supernova SN 2024iss
Mizusawa VLBI Observatory, National Astronomical Observatory of Japan(水泽VLBI观测站,日本国立天文台);Astronomical Science Program, Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(先进研究生院天文学项目,SOKENDAI);Department of Earth Science and Astronomy, Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo(东京大学大学院人文社会系研究科地球行星科学专攻);Department of Physics, National Chung Hsing University(国立中兴大学物理系);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理研究所);The Research Institute for Time Studies, Yamaguchi University(山口大学时计学研究所以);Graduate School of Science and Technology for Innovation, Yamaguchi University(山口大学创新理工学研究科);Department of Astronomy, Kyoto University(京都大学宇宙学前沿中心天文学专攻)
通过对IIb型超新星SN 2024iss的射电监测,结合SSA建模分析,发现其存在速度 excess,提出其前身星周围有致密CSM,揭示其爆炸前不久质量损失历史复杂非稳态。
2026-08-10 astro-ph.HE
Bursting SN 1996cr's Bubble: Hydrodynamic and X-ray Modeling of its Circumstellar Medium
SN 1996 cr是过去30年来最接近爆炸的五个SNe之一。由于它在Circinus星系中的偶然位置在~ 3.7 Mpc,有大量最近获得的和偶然的档案数据可以拼凑它在过去十年中的演变,包括最近的485 ks Chandra HETG光谱。为了解释这些数据,我们探索了流体动力学模拟,然后在非平衡电离条件下计算模拟光谱和光变曲线,并直接将它们与观测结果进行比较。我们的模拟光谱管理,以符合X射线连续谱和线在4个时代令人满意,而我们计算的光变曲线是在良好的协议与额外的通量监测数据集。这些计算使我们能够推断的性质和结构的拱星介质,SN冲击波的演变,以及喷出物和周围介质的丰度。这些数据意味着SN 1996 cr在与距离母星约0.03pc的致密物质相互作用之前,在低密度介质中爆炸。我们推测,壳可能是由于蓝超巨星或沃尔夫-拉叶风与先前存在的红超巨星(RSG)风的相互作用。冲击波现在已经离开外壳,并在其外部的介质中扩展,可能是密集的RSG风的未受干扰的延续。SN 1996 cr获得IIn称号的窄谱线可能来自CSM中密集的激波团块。尽管不能完全排除该IIn型SN的LBV祖细胞的可能性,但这与大部分数据不一致。这些计算使我们能够探测大质量恒星生命($> 10^6$年)的最后阶段($ < 10^4$年)的恒星质量损失,并提供另一种方法来推导SN的祖先。
2010-05-06 astro-ph.HE
Young Remnants of Type Ia Supernovae and Their Progenitors: A Study of SNR G1.9+0.3
Ia型超新星具有非常均匀的光变曲线和光谱,被用作测量宇宙加速膨胀的蜡烛。然而,它们的祖先仍然难以捉摸。通常的解释是,一颗退化恒星(白矮星)在接近克拉塞卡极限时爆炸,要么是稳定地从伴星吸积质量,要么是与另一颗退化恒星猛烈合并。我们表明,年轻的银河系超新星遗迹的星周相互作用可以用来区分这些单和双退化的祖先的情况。在这里,我们提出了一个新的诊断,表面亮度指数,它可以从理论计算和比较钱德拉和VLA的意见。我们使用这种方法来证明,一个双简并的祖先可以解释几十年之久的流量上升和大小增加的最年轻的已知的银河系SNR G1.9+0.3。我们不赞成单一的退化方案。我们的属性观察到的属性之间的相互作用,陡峭的喷出物配置文件和一个恒定的密度环境。我们建议使用升级的VLA来探测本星系群中历史Ia型超新星遗迹中的星周相互作用。这可能会解决关于它们祖先的长期争论。
2015-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the origin of mixed morphology supernova remnants: Linking their properties to the evolution of a red supergiant progenitor star
本文通过恒星演化理论与二维流体动力学模拟,提出混合形态超新星遗迹可由红超巨星前身星塑造的星周介质与遗迹相互作用、经反射激波再加热中心抛射物而形成,无需额外物理机制。
2024-03-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tumbling Dice: Radio Constraints on the Presence of Circumstellar Shells around Type Ia Supernovae with Impact Near Maximum Light
Ia型超新星(SNe Ia)的前身是有争议的,特别是为爆炸的碳氧白矮星提供质量的双星伴星的演化状态。在以前的工作中,我们提出了流体动力学模型和光学薄的无线电同步光变曲线的超新星Ia相互作用的分离,密闭壳的CSM,代表CSM形状的新星。在这项工作中,我们将这些光变曲线的光学厚制度,考虑同步自吸收和自由-自由吸收。我们得到简单的公式来描述在模拟中看到的光学深度的演变,允许光学厚光曲线近似为任意壳属性。然后,我们通过解释已发布的无线电数据来演示此工具的使用。首先,我们考虑PTF 11 kx的未检测-一个已知具有分离的封闭壳的SN Ia-并发现未检测与其CSM的当前模型一致,并且稍后的观测将对该事件有用。其次,我们统计分析了一个合奏的无线电未检测到的超新星Ia没有相互作用的签名,并发现,位于$(10^{15}-10^{16})$厘米的质量$(10^{-4}-0.3)~M_\odot$壳目前没有很好地约束无线电数据集,由于其暗淡,快速发展的光变曲线。
2021-02-23 astro-ph.HE
Hydrodynamic Modelling of Early Peaks in Type Ibc Supernovae with Circumstellar Interaction
本研究通过流体动力学模拟约束Ibc型超新星星周介质属性,发现其质量与解析模型一致但半径不同,并预测ULTRASAT巡天将观测到约30个类似早期峰值。
2025-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The prevalence and influence of circumstellar material around hydrogen-rich supernova progenitors
本研究通过ZTF巡天数据系统分析富氢超新星早期光谱,发现超新星爆炸前大质量恒星的增强质量损失普遍存在,且CSM相互作用对早期连续谱贡献有限,CSM可能光学薄。
2022-12-13 astro-ph.HE astro-ph.SR