Relativistic supernova ejecta colliding with a circumstellar medium: an application to the low-luminosity GRB 171205A
我们对最近发现的低光度伽马射线暴(GRB)171205 A进行了多波长光变曲线模拟。排放模型是基于相对论喷出物-拱星介质(CSM)相互作用的情况下。以中等相对论速度运动的自由膨胀的球形喷出物与CSM碰撞产生反向和正向激波,这些激波耗散了中等相对论喷出物的一部分动能。我们发现,早期的伽马射线发射,随后的X射线尾巴可以很好地解释了辐射扩散出来的冲击气体。温和的相对论喷出物的动能$5\times10^{50}$ erg和风一样的CSM的质量损失率为几个$10^{-4}\ M_\odot$年$^{-1}$的风速$10^3$公里秒$^{-1}$,延伸到$\sim 3\times 10^{13}$厘米,需要考虑伽玛射线光度和持续时间的伽玛射线暴171205 A。我们还计算了光学厚度阶段后的光球和非热辐射,可以拟合后期的X射线、光学和射电光变曲线。我们的研究结果表明,相对论喷射-CSM相互作用可以是一个潜在的电源低光度伽玛暴和其他X射线明亮的瞬变。
2018-11-08 astro-ph.HE
Light Curve Modeling of Superluminous Supernova 2006gy: Collision between Supernova Ejecta and Dense Circumstellar Medium
我们给出了超亮超新星2006 gy的模型光变曲线,假设超新星是由超新星喷出物与其致密的星周介质碰撞提供动力的。在激波爆发条件的基础上构造了初始条件,假设星周介质足够致密,足以引起激波爆发,利用一维多群辐射流体动力学程序STELLA进行了光变曲线的数值计算。我们成功地再现了SN 2006 gy早期光变曲线的整体特征,其星周介质的质量约为15 Msun(平均质量损失率约为0.1 Msun/yr)。因此,SN 2006 gy的前身可能是一颗非常巨大的恒星。光变曲线模型不能很好地描述星周介质的密度分布,但我们的模型不利于稳定质量损失形成的星周介质。喷出物的质量估计相当于或小于15 Msun,爆炸能量预计超过4 e51 erg。不需要56 Ni来解释早期的光变曲线。我们发现,多维效应,例如,Rayleigh-Taylor不稳定性,预计发生在超新星喷出物和致密的星周介质之间的冷的致密壳层中,对于理解由激波相互作用提供动力的超新星是重要的。我们还展示了高红移超亮超新星的光学和近红外模型光变曲线的演化。它们可能在未来的光学和近红外瞬变巡天中用于识别SN 2006 gy类超亮超新星。
2012-09-25 astro-ph.HE
Afterglow light curves of the non-relativistic ejecta mass in a stratified circumstellar medium
本文给出了在密度分布为$n(r)\propto r^{-k}$的星周分层介质中非相对论性抛射物质减速产生的余辉光变曲线,其中$n(r)\propto r^{-k}$包括$k=0$、$1$、$1.5$、$2$和$2.5$。一旦喷出物质量以$E(>β)\propto β^{-α}$(其中β是喷出物速度)参数化的等效动能发射并传播到周围的星周介质中,它首先以恒定速度移动(自由滑行阶段),然后减速(Sedov-Taylor展开)。我们提出了预测的同步加速器和同步加速器自康普顿光变曲线在自由滑行阶段,以及随后的Sedov-Taylor展开。在特定的情况下,我们显示了相应的光变曲线的减速过程中推出的两个紧凑的物体和垂死的大质量恒星的核心崩溃,这将有助于在不同的时间尺度,频率和强度的合并的几个喷出物质量具有不同的速度。最后,利用大量的轨道卫星和地面望远镜收集的多波长观测数据和上限,我们约束了GW 170817中KN余辉和S190814 bv中可能产生的KN余辉的参数空间。需要对合并后年份的时间尺度进行进一步观察,以得出更严格的限制。
2020-11-17 astro-ph.HE
The Magnetar Model and the Ejecta--Circumstellar-Matter Interaction Model for 31 Luminous, Rapidly Evolving Optical Transients
我们研究了31个发光的快速演化的光学瞬变(REOTs),并使用磁星模型和喷出物-环星物质(CSM)相互作用(CSI)模型来拟合它们的多波段光变曲线。我们发现28个事件可以用磁星模型来拟合。质量($\sim0.05$-5.58\,M $_\odot$)与剥离和超剥离核塌缩超新星(CCSNe)的质量一致。另一方面,CSI模型可以拟合25个事件,导出的喷出物质量为$\sim 3$-30 μ M $_\odot$,与SNe~Ibn的结果一致。这些结果,以及许多发光REOT已被证实是发光SNe~IIb/Ib/c或Ibn/IIn的事实,表明至少有一部分光谱上无法分类的发光REOT可能是快速演化的SNe~Ib/Ic或Ibn。样本中的三个事件不能用我们使用的两个模型来解释。我们希望未来的强烈测光,光谱分类,和系统的光曲线建模的发光REOT将揭示更多的光的性质。
2021-09-21 astro-ph.HE
Detailed X-Ray Mapping of the Shocked Ejecta and Circumstellar Medium in the Galactic Core-Collapse Supernova Remnant G292.0+1.8
G292.0+1.8(G292)是一颗年轻的($\sim$ 3000年)银河教科书式的核心坍缩超新星遗迹(CCSNR)。它的特点是X射线、喷出物的光学和红外辐射以及星周介质的特征,并包含一颗脉冲星(PSR J 1124 -5916)和脉冲星风星云,这些都是在X射线和无线电中观测到的。以前的研究揭示了一个复杂的,动态演变的,富氧的遗迹,一个巨大恒星爆炸的惊人遗迹。在这里,使用我们的深(530千)$\textit{Chandra}$ ACIS数据,我们提出了高空间分辨率的地图(基于区域网格大小的几个角秒)的冲击CSM和富含金属的喷出物在G292。我们首次对G292中的富铁喷出物进行了$\textit{Chandra}$探测。我们确定的X射线对应的北赤道带,一个组成部分的环状CSM结构确定较早的红外波段。我们显示了详细的空间分布的喷出物富含O,Ne,Mg,Si,S和Fe。我们发现,大部分的Si,S和Fe丰富的X射线发射喷出物位于西北半球的残留物,相反的脉冲星的投影角位移的SNR的中心向东南。这表明脉冲星的反冲可能来自于不对称爆炸过程中的引力和流体动力,而不是各向异性的中微子发射。根据丰度比和我们估计的CSM和喷出物质量,我们将祖先质量限制为13 M $_{\odot}$ $\lesssim$ M $\lesssim$ 30 M $_{\odot}$
2018-12-28 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
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
Spatially Resolved X-ray Spectroscopy of Kepler's Supernova Remnant: Distinct Properties of the Circumstellar Medium and the Ejecta
开普勒的超新星遗迹(SNR)被认为是Ia型超新星的结果,但与致密的星周物质(CSM)相互作用,这使得它的祖先系统成为一个谜。使用钱德拉ACIS-S 741 KS有效曝光数据和先进的自适应分箱算法,我们分析了开普勒的SNR从镶嵌区域的光谱。对于第一次,我们绘制出详细的空间分布的发射测量(EM),电子温度,电离参数,和金属丰度的低温和高温等离子体组件。低温等离子体在温度与温度的关系中分为两个分支。电离参数图,这似乎是空间上与温暖的CSM灰尘和Si和S-丰富的喷出物,分别。我们构造了O和Mg与L壳层发射Fe的丰度比的概率分布函数([O]/[Fe] $_{\rm L}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$),并用双高斯拟合。因此,我们区分了CSM和喷出物:CSM的特征为[O]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.77^{+0.30}_{-0.23}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 1.11^{+0.46}_{-0.32}$,而喷出物的特征为[O]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.31^{+0.17}_{-0.10}$和[Mg]/[Fe] $_{\rm L}$ $= 0.38^{+0.36}_{-0.19}$。我们估计了受冲击CSM的总氢质量为$\sim 1.4 M_\odot$和EM加权平均[Mg]/[O] $= 1.14 \pm 0.49$,这可以…
2019-01-22 astro-ph.HE
Luminous type IIP SN 2013ej with high-velocity Ni-56 ejecta
我们探索了观测良好的IIP SN 2013 ej,具有独特的光度演化。发现流体动力学模型无法详细再现高原和放射性尾部的热光度。然而,喷出物的质量为23-26兆太阳,动能为(1.2-1.4)× 10^51尔格,这一点还是相当有把握地确定的。我们认为,在流体动力学模拟中揭示的争议源于Ni-56喷出物的强非球面性。对不对称星云H-α线和特有的放射性尾的分析,使恢复不对称双极Ni-56喷出物的参数成为可能,较重的喷流位于后半球。推断出的Ni-56质量为0.039 Msun,是根据早期放射性尾的辐射热光度直接估计的两倍。喷射出的大部分Ni-56的速度在4000-6500 km/s的范围内。由双极Ni-56喷出物产生的非对称电离模型预测的线性极化与观测值是一致的。
2017-09-16 astro-ph.HE
Early Thermal X-ray Emission from Long Gamma-ray Bursts and Their Circumstellar Environments
我们对超相对论性喷流在大质量恒星和星周物质中的传播进行了一系列流体力学计算,以研究喷出物和星周物质之间的相互作用。我们成功地区分了两种性质不同的情况,其中喷出物是冲击的和冷却的。为了检验茧是否以亚相对论速度膨胀发出任何可观察到的信号,我们计算了茧的预期光球发射。发现这种辐射可以解释最近在某些伽马射线暴中发现的早期热X射线辐射。这一结果表明,可以通过观测γ射线暴早期的热X射线辐射来探测γ射线暴的星周环境差异。
2013-01-11 astro-ph.HE
A Magnetar Engine and Circumstellar Medium Interaction: Synergistic Effects in Producing Superluminous Supernovae
Central China Normal University(华中师范大学);National Astronomical Data Center(国家天文数据中心)
研究磁星引擎与星际介质相互作用对超亮超新星的影响,开发半解析混合模型跟踪系统耦合动力学等,该模型能产生多样光变曲线形态,为降低相关解释中的能量要求提供合理方法。
2026-07-10 astro-ph.HE
Evidence for Asymmetric Ejecta and Circumstellar Material in SN 2023ixf Inferred from Extensive Nebular-phase Observations
Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台)
通过对超新星2023ixf从爆炸后89天到749天的光学和近红外观测及补充光谱,发现Hα发射轮廓复杂,NIR有双峰发射,揭示抛射物与星周物质相互作用及不对称分布,提出盘状星周物质几何结构等。
2026-07-07 astro-ph.HE
Outside the Wall: Hydrodynamics of Type I Supernovae Interacting with a Partially Swept-Up Circumstellar Medium
解释观测到的超新星(SNe)的多样性和爆炸的物理需要他们的祖星的知识,这可以通过限制星周介质(CSM)。SN喷出物与CSM碰撞的模型是必要的,以推断CSM的结构,并将其与祖先模型联系起来。最近的SNe I显示CSM集中在距离$r\sim10^16$ cm处,SN相互作用的模型非常有限。在本文中,我们假设集中区是一个“墙”表示扫过的材料,和未扫过的材料位于墙外。我们模拟一维流体动力学的SNe Ia和Ib影响300独特的CSM配置使用RT 1D,它捕获的瑞利-泰勒不稳定性。我们发现,壁和喷出物之间的密度比-表示为$A_0$或“壁高”-是关键,更高的壁偏离自相似演化。函数拟合占$A_0$的前向激波半径的演变。我们发现,更高的墙壁有更多的退化CSM属性之间的减速参数,较慢的冲击,更深的探测反向冲击,更慢的冲击喷出物,更少的喷出物质量比CSM在冲击,和更多的混合喷出物进入CSM在早期。我们分析了SN 2014 C(Ib型)的观测结果,认为它有一个中等高的壁($10 < A_0 < 200$)和风状的外部CSM。我们还假设SN 2014 C的无线电数据的另一种解释,即无线电上升发生在风中,而不是墙壁。最后,我们发现,在很晚的时间流体动力学测量不能区分的存在下,一个墙,也许除了作为一个巨大的冲击区。
2020-04-07 astro-ph.HE
Photometry and spectroscopy of the Type Icn supernova 2021ckj: The diverse properties of the ejecta and circumstellar matter of Type Icn SNe
本研究通过测光与光谱观测及光变曲线模拟,分析了Icn型超新星2021ckj等的抛射物与周星物质性质,揭示其多样性及与Ibn型超新星的共性,并将光谱差异归因于非球对称抛射物的视角效应。
2023-03-14 astro-ph.HE
Modeling of interactions between supernovae ejecta and aspherical circumstellar environments
大质量恒星的特征是通过球对称的恒星风或爆炸前的脉冲,或通过非球面形式的星周物质(CSM),如双极叶或流出的星周赤道盘,显著损失质量。大多数大质量恒星中有相当一部分以核心坍缩结束生命;超新星(SNe)总是位于由其祖先创造的星周包层内。我们研究的动态和热效应之间的碰撞膨胀喷出物的SNe和CSM,可能形成的过程中,例如,sgB[e]星阶段,一个明亮的蓝色可变阶段,周围的PopIII恒星,或各种形式的吸积。对于随时间变化的流体动力学建模,我们使用我们自己的有限体积法构建的代码。该程序对于计算具有较大不连续性的激波和物理流是非常有效的。盘的初始几何形状对应于在开普勒轨道上运行的材料的密度结构。我们研究的行为的密度,压力,膨胀速度,和温度结构的相互作用区下的各种几何构型的致密赤道盘。我们的“低密度”模型显示出显着的非球面的磁盘质量损失率$\dot{M}_\text{csd}=10^{-6}\,M_\odot\,\text{yr}^{-1}$的情况下。模型还显示了SN -盘接触区域中的过密度区,并表明盘与盘外更自由膨胀的材料之间的剪切区内的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的发展。
2019-04-02 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
New Class of High-Energy Transients from Crashes of Supernova Ejecta with Massive Circumstellar Material Shells
近年来,通过光学/红外巡天发现了一类新的核心坍缩超新星(SNe);这些SNe表明存在一个或多个10^2-10^4 AU尺度的极致密(~10^5-10^11 cm^-3)的星周物质(CSM)壳层。我们认为SN喷出物与这些大质量CSM壳层的碰撞是潜在的宇宙射线(CR)加速器。如果约10%的SN能量进入CR,那么对于<20-30 Mpc的SN e,几乎与光学/红外线曲线同时检测到多TeV中微子和/或GeV-TeV伽马射线。需要一种新型的协调多信使搜索这种瞬变的持续时间~1 - 10个月,这些可能会提供重要的线索,这种SNe的物理起源和CR加速机制。
2011-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Hydrodynamical interaction of mildly relativistic ejecta with an ambient medium
采用半解析和数值方法研究了球形抛射物以相对论速度自由膨胀进入冷介质的流体动力学相互作用,探讨了高能恒星爆炸产生的抛射物如何通过与周围介质的相互作用耗散其动能.我们特别关注的情况下,其中的拱星介质是很好地代表了一个稳定的风在一个恒定的质量损失率已从恒星表面喷射爆炸前。作为流体动力学相互作用的结果,喷出物和星周介质被反向和正向激波扫过,导致形成几何薄壳。我们提出了一个半解析模型描述的动态演化的壳和比较的结果与数值模拟。壳层可以产生明亮的发射,因为它逐渐变得对光子透明。而它是光学厚的。我们开发了一个发射模型的预期发射的光学厚壳层,在壳层中的光子逐渐扩散到星际空间。然后,我们调查的可能性,辐射供电的流体动力学相互作用是一个underlighting类的伽马射线暴的起源。
2016-10-31 astro-ph.HE
Origin of holes and rings in the Green Monster of Cassiopeia A: Insights from 3D magnetohydrodynamic simulations
本研究利用高分辨率三维磁流体动力学模拟,提出仙后座A“绿色怪物”的孔洞与环源于抛射物团块同受激波冲击星周壳的相互作用,并据此区别于前激波前穿透假说。
2025-03-18 astro-ph.HE
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
Evolution of Supernova Remnants Expanding out of the Dense Circumstellar Matter into the Rarefied Interstellar Medium
对膨胀的超新星喷出物与外界致密的星周物质(CSM)和稀薄的星际介质(ISM)相互作用进行了三维流体动力学计算。CSM是由来自前超新星阶段的恒星风物质组成的,并假设是轴对称的:赤道周围的物质比由祖先旋转驱动的极地方向上的物质多。由于CSM的高密度,冲击加热的喷射物的电离状态很快变得与电子温度平衡。当冲击波冲出CSM进入稀薄ISM时,由于绝热膨胀,冲击喷出物迅速冷却,因此会留下过度电离/重组的等离子体。由于与ISM的相互作用,喷出物被第二次反向激波重新加热。我们计算了超新星遗迹沿视线方向的辐射量(SNR),发现过电离等离子体相对于旋转轴在赤道面上呈带翅膀的棒状,而在极面上呈贝壳状。被冲击波加热的热气存在于SNR的最外层区域,具有几乎完整的外壳,但来自其的X射线太微弱而无法观察到。因此,取决于视角,过电离等离子体的SNR将在X射线中表现出中心填充形态,如W 49 B,混合形态SNR。第二次逆激波扫出棒状结构并最终消失,在演化的后期,赤道和极面上的SNR都变成壳状。
2011-10-22 astro-ph.HE
Optical Flares in the Luminous Fast Blue Optical Transient AT2022tsd ("Tasmanian Devil")
University of Calgary(卡尔加里大学)
本文提出亮快速蓝光学暂现源(LFBOT)是致密中子星延迟转化为高磁场混合星的过程,通过QCD磁星模型解释其核心相变及磁场生成,预测光学耀斑源于碎片化喷流中的辐射释放。
2026-05-12 astro-ph.HE
Ejecta-circumstellar medium interaction in high-density environment contribution to kilonova emission: Application to GRB 191019A
本文研究了高密度环境中抛射物-星周介质相互作用对千新星辐射的理论贡献,并将其应用于GRB 191019A,发现该相互作用在晚期占主导,但宿主星系亮度阻碍了观测识别。
2024-02-20 astro-ph.HE hep-ph
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
Spectropolarimetric Evolution of SN 2023ixf: an Asymmetric Explosion in a Confined Aspherical Circumstellar Medium
本文通过 1 至 120 天的光谱偏振观测和二维辐射转移模型,揭示 SN 2023ixf 早期偏振来自非球面星周介质,晚期偏振来自喷出物深处 56Ni 的非对称分布。
2025-05-06 astro-ph.HE
Delayed Circumstellar Interaction for Type Ia SN 2015cp Revealed by an HST Ultraviolet Imaging Survey
碳氧白矮星的双星伴星爆炸为Ia型超新星(SNe Ia)的性质和作用尚未完全了解。过去的探测表明,少数Ia型超新星的祖先系统中含有氢的拱星物质(CSM),至少有一些有一个非简并的伴星。为了限制的流行,位置和CSM在SN Ia系统的数量,我们进行了近紫外(NUV)的调查与哈勃太空望远镜(HST)寻找高能量签名的SN Ia喷出物与CSM相互作用。我们的调查显示,SN 2015 cp,一个类似SN 1991 T的超亮SN Ia,在其光变曲线峰值后的$664$天,其喷出物与周围CSM之间发生了迟发性相互作用。我们提出了基于地面和空间的后续观测SN 2015 cp,揭示了H和Ca的光学发射线,这是喷出物-CSM相互作用的典型特征。我们展示了SN 2015 cp如何可能与研究充分的SN Ia-CSM事件PTF 11 kx相似,使其成为第二个观察到明确分类的SN Ia与含有氢的CSM($R_{\rm CSM} \gtrsim 10^{16}\ {\rm cm}$)远壳相互作用的案例。我们的HST NUV图像的SNe Ia的其余部分是nondetection,我们用来约束可观察到的迟发CSM相互作用的发生率。我们适用于我们的NUV nondetection从喷射物CSM相互作用的发射的理论模型,并把在SN Ia祖系统的CSM的质量和径向范围的上限。
2018-12-06 astro-ph.HE
Light Curve Model for Luminous Red Novae and Inferences about the Ejecta of Stellar Mergers
双星系统中不稳定的质量转移过程可能导致恒星的完全合并,也可能导致供体包层被成功移除,留下一个幸存的更紧凑的双星系统。“发光红新星”(LRN)是一类被认为伴随着这种合并/共同包络事件的光学瞬变。过去的工作通常使用超新星光变曲线的分析公式来建模LRNe,这些公式做出假设(例如,辐射为主的喷出物,忽视氢复合能),不合理的恒星合并,由于较低的速度和特定的热能的喷出物。我们提出了一个一维模型的LRN光变曲线,占这些影响。与观测结果相一致,我们发现LRNe通常具有两个光变曲线峰值,早期阶段由热的、最快的喷出物层的初始热能供电,后期峰值由来自大部分喷出物的氢重组供电。我们将我们的模型应用到LRNe的样本中,以推断它们的喷出物属性(质量,速度和发射半径),并将它们与前瞬态成像的祖供体恒星属性进行比较。我们定义了一个最大的亮度可实现的一个给定的捐助者恒星的限制,整个信封被弹出,发现几个LRNe违反这一限制。喷出物和前动力学质量损失之间的冲击相互作用可能提供额外的光度源来缓解这种紧张。我们的模型也可以应用于行星与恒星或恒星与致密物体的合并。
2022-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar Interaction Models for the Bolometric Light Curve of SN 2017egm
我们探索简单的半解析拟合的热光度曲线的Gaia 17 biu/SN 2017 egm,最近的缺氢超亮超新星(SLSN I)尚未发现。SN 2017 egm的准热辐射光变曲线与其他SLSN I的特征不同,它几乎是线性上升到最大值,然后从峰值下降,并有一个非常急剧的过渡。磁星模型很难解释尖锐的峰值,并且可能在最大值后20天过于明亮。仅由镍的放射性衰变驱动的光变曲线也会因类似的原因而失败,因为它们需要比喷出物质量更大的镍质量。基于星周相互作用的简单模型确实有一个尖锐的峰值,对应于前向激波从光学厚度的星周介质中爆发出来或反向激波到达喷出物内部的时期。我们发现,基于恒密度壳的拱星相互作用的模型提供了一个有趣的拟合SN 2017 egm的峰值光从15天前到15天后的测辐射热光变曲线,磁星和放射性衰变模型都不能拟合尖锐的峰值。未来的光度观测应该很容易区分基本CSI模型和基本磁星模型。CSI模型的影响进行了简要讨论。
2017-10-13 astro-ph.HE
SN 2008iy circumstellar interaction: Bright and lesser light effect
本文详细地分析了SN~ 2008 iy的光度学和光谱,并讨论了它对宇宙线加速和射电辐射的影响。光变曲线和膨胀速度表明,具有$3\times10^{51}$ erg动能的喷出物与$\sim10$ Msun拱星包层碰撞。明亮的Ha被解释为主要来自与前向激波相互作用的星周云。荧光OI 8446 A发射首次被用来证明云碎片级联跨越的尺度范围> 2.3 dex。狭窄的星周Ha使我们能够估计宇宙射线的加速效率。计算结果与用同样方法对另外两个SNe~IIn,SN~ 1997 eg和SN~ 2002 ic的计算结果接近。利用宇宙线加速的效率来再现SN~ 2008 iy的射电通量,其放大的磁场与扩散激波加速机制中的饱和湍流磁场一致。
2021-10-27 astro-ph.HE
Early excess emission in Type Ia supernovae from the interaction between supernova ejecta and their circumstellar wind
研究了Ia型超新星抛射物与星周风相互作用对测光性质的影响,发现特定质量损失率下CSM相互作用会导致光学和紫外波段的早期超量发射及颜色演化。
2023-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the 'snow-plow' phase of supernovae interacting with dense circumstellar media
最近,Moriya等人(2013年)开发了一个超新星与致密的星周介质相互作用的分析测热光变曲线模型。由于星周介质的致密性,激波区被假定为辐射区,形成一个薄的致密壳层。该模型是基于冲击致密壳层的动量守恒。然而,Ofek等人(2014年)提到分析模型忽略了冲击致密壳层的“雪犁”阶段。“雪犁”或动量守恒阶段是指超新星喷出物的动量注入几乎终止,辐射冲击致密壳层仅由于超新星喷出物先前提供的动量而继续移动的时期。在本说明中,我澄清Moriya et al.(2013)的分析模型确实考虑了“扫雪”阶段,Ofek et al.(2014)的批评是不正确的。此外,Ofek等人(2014年)将SN 2010 jl II型的光变曲线中观测到的亮度突变与向“雪犁”阶段的转变联系起来。然而,我认为,突然过渡到“雪犁”阶段是不一致的SN 2010jl中观察到的光度突变。光度突变很可能与其他现象有关,如致密壳层离开星周介质的致密部分。
2014-02-11 astro-ph.HE
Interaction of a Supernova with a Circumstellar Disk
超新星(SN)喷出物和致密的星周介质(CSM)之间的相互作用可以为明亮的光变曲线提供动力,并在光谱中产生窄的发射线。虽然相互作用的理论研究通常假设球对称CSM,但有观测迹象表明,某些SN周围的气体具有盘状几何形状。在这里,我们使用移动网格流体动力学模拟研究的SN与磁盘的相互作用,并确定如何动态和可观察到的签名可能取决于磁盘的质量,厚度和径向范围。我们发现,简单的修改标准球对称标度律可以用来描述的相互作用冲击的传播和加热速率。我们使用由此产生的冲击加热率,以获得近似的热光变曲线,并提供分析公式,可用于生成简单的合成光变曲线一般的超新星磁盘的相互作用。对于某些磁盘参数和爆炸能量,我们能够产生类似于超亮SN中所见的光度。由于SN喷出物可以围绕CSM盘流动并吞没CSM盘,因此相互作用区域可以变得嵌入,并且从某些视角来看,指示相互作用的窄发射线可以被隐藏。
2018-02-14 astro-ph.HE
Type IIP SN 2024bch: Hydrodynamic model, shock breakout, and circumstellar interaction
Ia型超新星2024bch的爆发源于红超巨星爆炸,其特征包括高Ni-56扩展、恒星周围物质包层及风的显著质量损失率。
2025-12-01 astro-ph.HE
Supernova Explosions inside Carbon-Oxygen Circumstellar Shells
受最近发现的超新星2010 gx和Fryer等人的数值结果的启发。(2010),我们模拟了几个I型超新星模型的光变曲线,这些模型被密集的拱星壳或“超级风”所包围,富含碳和氧,没有氢。我们证明,在中等爆炸能量(2-3)下,如果SN喷出物和壳层的总质量为(3-5)Msun,壳层的半径为~10^{16} cm,那么SN 2010 gx这样的最亮事件可以用这些模型来解释。
2010-10-05 astro-ph.HE
Supernova Polarization Signals From the Interaction with a Dense Circumstellar Disk
本文研究了超新星抛射物与盘状星周物质相互作用产生的连续谱偏振信号的时间演化,发现其偏振特征受CSM几何与密度结构影响,并表现出双峰及波长依赖性,为探索前身星极端质量损失提供了几何诊断手段。
2024-07-30 astro-ph.HE
Spectral sequences of Type Ia supernovae. I. Connecting normal and sub-luminous SN Ia and the presence of unburned carbon
Ia型超新星通常被认为是由碳氧白矮星的热核爆炸产生的。然而,爆炸的实际路径仍然难以捉摸,有许多可能的母系统和爆炸机制。在观测上,Ia型超新星有多个子类,以它们的光变曲线和光谱来区分。这就提出了一个问题,即这些现象是否反映了自然界中存在多种机制,或者爆炸具有广泛但连续的物理性质。我们重新审视的想法,正常和91 bg类超新星可以被理解为光谱序列的一部分,其中温度的变化占主导地位。具体来说,我们发现,一个单一的喷出物结构是足够的,以提供合理的拟合的正常Ia型超新星SN~ 2011 fe和91 bg类SN~ 2005 bl,只要光度和喷出物的温度进行适当的调整。这表明喷出物的外层是相似的,从而为共同的爆炸机制提供了一些支持。我们的光谱序列也有助于阐明在前极大SN~Ia光谱中可以检测到碳的条件-我们发现铁的发射可以“填充”冷SN~Ia中的碳槽。这可能表明,与未检测到碳的事件相比,检测到碳的事件的喷出物的外层相对贫金属。
2017-07-26 astro-ph.HE
Double-Peaked Optical Afterglow in GRB 110213A Inferring a Magnetized Thick Shell Ejecta
本文研究了 GRB 110213A 的双峰光学余辉和 X 射线浅衰减特征,采用半解析模型分析磁化厚壳层抛射物与分层星周介质相互作用的前向和反向激波动力学,揭示强磁化喷流反向激波与弱磁化星周介质前向激波辐射结合形成双峰,并开源了 Julia 包 Magglow。
2025-11-03 astro-ph.HE
Probing the Circumstellar Environment of highly luminous type IIn SN ASASSN-14il
本研究对高光度IIn型超新星ASASSN-14il开展长期测光与光谱分析,揭示其星周物质与抛射物相互作用特征,推测其前身星为爆发阶段的亮蓝变星。
2024-12-15 astro-ph.HE
SN 2018hfm : A Low-Energy Type II Supernova with Prominent Signatures of Circumstellar Interaction and Dust Formation
我们提出了一个不寻常的II型超新星,SN 2018 hfm,在附近(d = 34.67 Mpc)矮星系PGC 1297331爆炸的多波段光学光度和光谱观测非常低的恒星形成率(0.0270 M yr-1)和太阳下的金属环境(~ 0.5 Z)。SN 2018 hfm的V波段光变曲线在-18.69+/-0.64 mag达到峰值,然后快速下降(4.42+/-0.13 mag(100天)-1)。在大约50天后,发现它经历了一个大的通量下降(约3.0等V),然后进入一个异常微弱的尾巴,这表明在爆炸过程中合成了相对少量的56镍。从测热光度曲线,SN 2018 hfm估计有较低的喷出物质量(~1.3M)和较低的爆炸能量(~10 50 erg)相比,典型的SNe II。SN 2018 hfm的光球光谱与其他SNe II的光谱相似,具有巴耳末系和金属线的天鹅座P剖面,而在后期阶段的光谱特征是HU发射的盒状剖面,表明SN喷出物与星周物质之间存在显著的相互作用。这些盒状的发射功能被发现,随着时间的推移,表现出越来越多的不对称性,与红边组件变得越来越弱,表明尘埃是不断形成的喷出物。利用Damocles粉尘估算工具,发现爆炸后+66.7 ~+389.4d,粉尘浓度从~10 - 6 M增加到10 - 4 ~ 10 - 3 M。
2021-10-20 astro-ph.HE
The Energy Sources of Double-peaked superluminous supernova PS1-12cil and luminous supernova SN 2012aa
本文对超亮超新星PS1- 12 aa和发光超新星SN 2012 aa的光变曲线(LC)的能量库进行了研究。这两个SNe的多波段和测辐射热LC在主峰之后显示出不寻常的次级凸起。双峰LC不能用任何简单的能源模型来解释(例如,$^{56}$ Ni级联衰变模型、磁星自旋下降模型和喷出物-星周介质相互作用模型)。因此,我们分别采用$^{56}$ Ni+喷射物-星周介质相互作用(CSI)模型、磁星+CSI模型和双CSI模型对它们的热测量LC进行拟合,发现这两种SNe都可以用双CSI模型和磁星+CSI模型来解释。在此基础上,计算了母星抛射出壳层的时间:如果母星由CSI双抛射壳层提供动力,则内壳层和外壳层可能分别在SNe爆炸前$\sim 0.2-3.6$和$\sim 2-25$年被抛射出壳层;如果母星由磁星和CSI双抛射壳层提供动力,则母星抛射出壳层的时间比SNe爆炸前提前$\sim 2-20$年。
2020-01-26 astro-ph.HE
The progenitor of SN 2011ja: Clues from circumstellar interaction
大质量恒星,可能是红超巨星,在核心坍缩之前保留着扩展的氢包层,产生II型高原(IIP)超新星。这些爆炸的喷出物冲击了起源于祖先在其生命的最后阶段质量损失的星周物质。这种相互作用将粒子加速到相对论能量,然后通过激波放大的磁场中的同步辐射和逆康普顿散射对超新星的光子失去能量。这些过程在电磁波谱的无线电和X射线部分产生不同的特征。一起观察,他们允许我们打破冲击加速和磁场放大之间的简并。在这项工作中,我们使用的X射线观测钱德拉和无线电观测ATCA研究的相对重要性的过程中,加速粒子和那些放大磁场产生的非热辐射SN 2011 ja。我们用无线电观测来确定爆炸日期。多个钱德拉观测使我们能够探测祖先的可变质量损失的历史。喷出物膨胀成一个低密度的气泡,然后与来自一颗红超巨星的高密度风相互作用,这颗红超巨星的质量大于16个太阳质量。我们的结果表明,一小部分IIP型超新星可能与非稳定风形成的星周介质相互作用。
2013-03-11 astro-ph.HE
Supernova 2009ip outbursts in 2012: From scenario to model
对超新星2009ip在2012年的两次爆发给出了球面和非球面模型。模型是基于一种假设,即2012年8月的爆发是由LBV前超新星的爆炸性外壳喷射造成的。该模型预测,在2012年7月下旬出现了一个未观测到的爆发,与冲击爆发和随后的扩散辐射冷却的喷射信封。2012年8月观测到的第一次爆发的光度可能是由中央源提供的,而2012年9月下旬的第二次更强大的爆发是由喷出物与星周包层的相互作用引起的。模型提供了对喷出物能量和质量以及拱星壳质量的估计。
2022-09-12 astro-ph.HE
Circumstellar Interaction Powers the Light Curves of Luminous Rapidly Evolving Optical Transients
快速演化的瞬变,或亮度上升和衰减的时间尺度比典型的Ia型或II型超新星(SNe)短两到三倍的物体,具有不确定的祖先系统和动力机制。最近的研究已经注意到快速演变的瞬变和伊本型SNe之间的相似之处,伊本型SNe是由喷出物与富含氦的拱星物质(CSM)相互作用提供动力的。在这项工作中,我们提出了多波段光度和光谱观测拉斯坎布雷斯天文台和雨燕的四个快速发展的伊本型SNe。我们将这些观察结果与文献中确定的快速演变的瞬态进行比较。我们讨论了这两种样品之间的一些共同特征,包括它们的光变曲线和颜色演变以及它们的光谱特征。为了研究一个共同的动力机制,我们构建了一个网格的分析模型光变曲线与光度输入CSM相互作用以及$^{56}$ Ni放射性衰变。我们发现,模型与喷出物质量的$\approx 1-3$ M $_\odot$,CSM质量的$\approx 0.2-1$ M $_\odot$,CSM半径的$\approx 20-65$ au可以解释的多样性峰值亮度,上升时间,和下降率观察到的类型Ibn SNe和迅速发展的瞬态。这表明一个共同的祖先系统$-$--一颗高质量恒星在致密的CSM壳层$-$中的核心坍缩--可以重现即使是最明亮和快速演化的天体的光变曲线,比如AT 2018 cow。这项工作是第一个用单一模型再现SNe Ibn和其他快速演变的瞬变的光变曲线的工作之一。
2022-02-17 astro-ph.HE
Extremely energetic supernova explosions embedded in a massive circumstellar medium: the case of SN 2016aps
我们进行一维辐射流体动力学模拟的高能超新星喷出物碰撞的大规模拱星介质(CSM),旨在解释SN 2016aps,可能是迄今为止观察到的最明亮的超新星。SN 2016 aps是一颗超亮的IIn型SN,释放出的热辐射高达$\gtrsim 5\times 10^{51}$尔格。我们的研究结果表明,SN 2016 aps的多波段光变曲线可以很好地解释为具有$10^{52}$ erg爆炸能量的$30\ M_\odot$ SN喷出物与具有$10^{16}$ cm外半径的$\simeq 8\ M_\odot$风状CSM的碰撞,即,一颗超新星爆炸嵌在一颗巨大的CSM中这一发现表明,初始质量大于$40\ M_\odot$的超大质量恒星,被认为会产生高能SNe,偶尔会在核心坍缩前不久喷射出富含氢的包层。我们认为,脉动对不稳定性SNe可能提供一个自然的解释大规模CSM和高能爆炸。我们还提供了峰值亮度,辐射能量和上升时间之间的关系,相互作用SNe与$10^{52}$ erg的动能,这可以用于解释SN 2016 aps类对象在未来的调查。
2020-12-24 astro-ph.HE
Analytical Light Curve Models of Super-Luminous Supernovae: chi^2-Minimizations of Parameter Fits
我们提出了适合的广义半解析超新星(SN)光变曲线(LC)模型的各种功率输入,包括Ni-56和Co-56放射性衰变,磁星自旋下降,以及由于超新星喷出物-拱星物质(CSM)相互作用的正向和反向冲击加热。我们将我们的模型应用到观测到的LCs的富氢超亮超新星(SLSN-II)SN 2006 gy,SN 2006 tf,SN 2008 am,SN 2008 es,CSS 100217,H-贫SLSN-I SN 2005 ap,SCP 06 F6,SN 2007 bi,SN 2010 gx和SN 2010 kd以及相互作用SN 2008 iy和PTF 09 uj。我们的目标是确定这些异常事件的LC的主导机制以及每种情况下所涉及的物理条件。我们还提出了一个比较我们的半分析结果与最近的结果从数值辐射流体动力学计算的特殊情况下,SN 2006 gy,以探索我们的模型的优点和缺点。我们发现,CS冲击加热所产生的喷出物CSM相互作用提供了一个更好的适合我们研究的大多数事件的LC。我们讨论了超新星喷出物与缺氢CSM碰撞的可能性,解释了一些缺氢SLSNe(SLSN-I),并可能是一个合理的解释SN 2007 bi的爆炸机制,对不稳定超新星(PISN)的候选人。我们的特点和讨论的问题参数退化。
2013-06-18 astro-ph.HE
Hα clarifies picture of IIn supernova SN 2015da
Institute of astronomy, Russian Academy of sciences(俄罗斯科学院天体物理研究所)
重新审视 IIn 型超新星 SN 2015da 观测数据,通过分析 Hα 发射源位置变化等,结合热光度曲线、膨胀速度及星际相互作用建模,确定超新星爆炸能量、星际物质密度等,为研究该超新星现象提供新认识。
2026-07-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Core-Collapse Supernova Model for the Extremely Luminous Type Ic Supernova 2007bi: An Alternative to the Pair-Instability Supernova Model
我们提出了一个非常明亮的Ic型超新星2007 bi的核心坍缩超新星模型。通过流体动力学、核合成和辐射输运的数值计算,我们发现SN 2007 bi与43 Msun的碳和氧核心的核心坍缩超新星爆炸是一致的,该核心是从一个主序质量为100 Msun、金属丰度为Z = Zsun/200的祖星演化中获得的,其氢和氦包层是人工剥离的。模型的喷出物质量和喷出物动能分别为40 Msun和3.6*10^{52} erg。喷射出的56 Ni质量高达6.1 Msun,这是大爆炸能量的爆炸核合成的结果。我们还证实SN 2007 bi与最近声称的对不稳定超新星模型一致。我们发现,早期的光变曲线数据可以区分这种发光超新星的模型。
2010-06-08 astro-ph.HE
Real-time Discovery of AT2020xnd: A Fast, Luminous Ultraviolet Transient with Minimal Radioactive Ejecta
神秘的AT 2018cow的许多不寻常的特性表明,至少有一些经验类的快速蓝色光学瞬变(FBOTs)代表了一种真正的新天体物理现象。不幸的是,这些事件的内在罕见性和短暂性使得很难足够早地确定其他例子,以获得约束理论模型所需的观测结果。我们在这里介绍了Zwicky Transient Facility在z=0.243处发现的AT 2020xnd(ZTF 20acigmel,“骆驼”),这是第一个被发现并实时确认的明确的AT 2018cow类似物。AT2018cow和AT2020xnd具有所有关键的观测特性:快速的光学上升,持续的高光球温度,没有第二个峰值可归因于放射性加热的恒星包层的喷射,极其明亮的无线电,毫米和X射线发射,以及矮星系宿主。这支持了AT 2018类似牛的事件代表了一种与缓慢演化的无线电安静超新星不同的现象,可能需要不同的祖先或不同的中央引擎。迄今为止,这一类别的四个已知成员的样本属性不利于潮汐破裂模型,但与大质量恒星直接坍缩为黑洞后吸积动力喷气机的替代模型一致。警报流的上下文过滤与使用多波段成像的快速光度验证相结合,提供了一种有效的方法来识别这类未来的成员,即使在高红移。
2021-10-14 astro-ph.HE
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
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
The bolometric light curve modeling of 98 Type I superluminous supernovae using the magnetar- and the circumstellar interaction models reveals surprisingly high ejecta masses
本研究通过磁星与星周相互作用模型对98颗I型超亮超新星热光变曲线建模,发现其抛射物质量显著高于此前研究结果,证实这类超新星源自极大质量恒星的爆发。
2025-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Synthetic spectra of energetic core-collapse supernovae and the early spectra of SN 2007bi and SN 1999as
SN 2007 bi和SN 1999 as是最早发现的超亮超新星之一。SN 2007 bi被认为是由大量(5 - 10 Msun)的56 Ni的放射性衰变提供动力。SN 1999 as的光谱与SN 2007 bi相似。一种建议的合成如此大量的56镍的方法是通过高能核心坍缩超新星从非常大的祖先。虽然极高能量的核心坍缩超新星的合成光变曲线与SN 2007 bi一致,但没有合成光谱的报道。在这里,我们提出了合成光谱的极高能量的核心坍缩超新星在光球阶段。我们发现,要解释SN 2007 bi和SN 1999 as中同时存在的宽谱线和窄谱线,需要对13,000 - 16,000 km/s以上的喷出物密度结构进行切割。密度削减可能是由超新星喷出物和致密的星周介质之间的相互作用引起的。我们的研究结果表明,大约3兆太阳的无氢致密的星周介质可能存在于SN 2007 bi和SN 1999 as的祖先附近。这些巨大的星周介质将显著影响超新星的光变曲线和光谱特性。有时在超亮超新星中观察到的前兆可能与喷出物与这种致密的星周介质的碰撞有关。我们还证实了以前的研究结果,对不稳定超新星模型的合成光谱不匹配SN 2007 bi和SN 1999 as的早期光谱。
2019-02-19 astro-ph.HE
Circumstellar Shell Formation in Symbiotic Recurrent Novae
我们提出的模型球对称经常性新星壳相互作用的拱星物质的共生系统组成的红巨星驱逐风,和一个白矮星吸积从这种材料。周期性爆发的新星会周期性地以高速($\gtrsim 10^3$ km/s)将物质喷射到红巨星风剖面中,当星周物质被卷起时,会产生减速冲击波。高的星周物质密度导致冲击风和喷出物的冷却时间非常短,只有几天到几周。因此,壳层的后期演化由动量守恒而不是能量守恒决定。我们计算和显示的演变轨迹壳减速,以及冲击后的结构。在扫过所有红巨星风后,壳以$\sim 100$ km/s的速度滑行,这取决于系统参数。这些速度类似于共生新星RS Oph的蓝移星周物质,以及一些显示星周物质证据的Ia型超新星,如2006 X,2007 le和PTF 11 kx。在这样的系统中发生的超新星可能不会显示出星周物质的相互作用,直到内部的新星壳被超新星喷出物击中,爆炸后几天到几个月。
2012-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust Production in a Thin Dense Shell in Supernovae with Early Circumstellar Interactions
在超新星(SNe)中,光变曲线显示出喷出物和星周物质(CSM)之间强烈和早期相互作用的证据,估计新尘埃的形成发生在前向(FS)和反向激波(RS)之间的致密气体壳层中。在这项研究中,首次模拟了这种致密壳层中粉尘形成的机制。考虑到喷出物质量的变化和爆炸前的质量损失率,一组9种情况下,考虑到不同的相互作用,在这样的SNe报告的性质。对于一个单一的主序星质量,喷出物质量的变化表现为恒星的H壳层质量的变化,由于爆炸前的质量损失而损失。我们发现,在致密壳层的尘埃质量范围在10 $^{-3}$ M $_{\odot}$和0.8 M $_{\odot}$,由富O和富C的颗粒,其相对比例由相互作用的性质决定。冲击波后气体中尘埃形成的特征是逐渐产生的速率,大部分在$^{-1}$每天10 $^{-6}$到10 $^{-3}$ M $_{\odot}$之间,这种速率可能在爆炸后持续十年。更高的质量损失率导致更大的尘埃质量,而较小的喷出物质量(较小的剩余H-壳层)增加了这种SNe中的尘埃生产效率。正如我们的计算所示,在RS后面形成的尘埃不受FS或RS的破坏,因此可能比喷出物中形成的尘埃有更大比例存活下来。
2022-05-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR