Dust production in Supernovae
超新星一直被认为是星系中有效的尘埃制造者。中红外线观测表明，尘埃在恒星爆炸后几百天形成。然而，超新星产生的尘埃的化学类型和数量还没有很好的量化。在这篇评论中，我们总结了我们目前的知识来自超新星观测尘埃形成，尘埃合成的各种理论模型和它们的预测，并讨论这些结果的背景下，最近的观测尘埃超新星遗迹。
2014-05-06 astro-ph.SR
Thermal Effects on Black Hole Formation in Failed Core-Collapse Supernovae
我们研究了几个方面的黑洞形成失败的核心坍缩超新星使用一维广义相对论流体动力学模拟。我们使用开源代码GR 1D，并将其纳入核子-核子韧致辐射，这是一个重要的中微子对产生通道。我们专注于如何各种热效应可以影响反弹后超新星演化朝向黑洞的形成。通过模拟有核子-核子韧致辐射和无核子-核子韧致辐射的情况，我们研究了质子中子星中黑洞形成对热支持的敏感性。我们还调查延迟黑洞的形成，人工驾驶爆炸在极端的模型中，质子中子星最初热支持以上的最大重子冷中子星质量，但随后崩溃后，中微子冷却去除足够的热支持黑洞。
2011-03-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Late formation of silicon carbide in type II supernovae
我们已经发现，个别太阳前碳化硅（SiC）尘埃颗粒从超新星显示出正相关之间的49 Ti和28 Si过剩，这是由于放射性衰变的短寿命（t1/2=330天）49 V到49 Ti在内部高度28 Si-丰富的Si/S区。49 V-49 Ti精密时计显示，这些超新星SiC尘埃颗粒至少是在其母星爆炸后两年形成的。这一结果支持了最近的尘埃凝结计算，预测在超新星中延迟形成碳和SiC颗粒。因此，天文学家观察到超新星中的尘埃在数年内持续积累，可以解释为超新星中的尘埃库中增加了富含C的尘埃。
2018-01-19 astro-ph.SR
The Search for Failed Supernovae with the Large Binocular Telescope: N6946-BH1, Still No Star
我们提出了新的大型双筒望远镜，哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的数据失败的超新星候选人N6946-BH 1。我们还报告了一个不成功的尝试，以检测候选人与钱德拉。这颗直径约为30万Lsun的红超巨星在2009年经历了一次爆发，此后在光学上消失了。在2008年5月至2019年10月的LBT数据中，源的R波段光度的任何增加的上限是2000 Lsun。HST和斯皮策的观测结果表明，该源在近红外和中红外继续衰减，在2015年10月至2017年9月期间衰减约2倍，在H波段（F160W）达到2900 Lsun。光谱能量分布的模型与幸存的恒星不一致，这些恒星被持续的风或在瞬态中形成的尘埃所掩盖。N6946-BH 1的消失仍然与失败的超新星一致。
2020-07-30 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A physical model of mass ejection in failed supernovae
在大质量恒星的核心坍缩过程中，质子中子星的形成伴随着大量质能（$\sim 0.3 \, M_{\odot}$）以中微子的形式发射。这种质量能量损失产生了向外传播的压力波，在恒星表面附近变陡成冲击波，可能为与否则失败的超新星相关的微弱瞬变提供动力。我们分析研究这种质量损失引起的波的产生和传播。启发式参数提供了一个准确的估计量的能量包含在传出的声音脉冲。然后，我们开发了一个一般的形式主义分析的恒星集中质量损失的线性微扰理论的响应。为了建立直觉，我们将这种形式主义多变恒星模型，找到定性和定量的模拟和启发式的论点协议。我们还将我们的结果应用于现实的前坍缩大质量恒星祖先（包括巨星和致密星）。我们的分析结果的声音脉冲能量，激发半径，和陡峭的恒星信封是在良好的协议与全时变流体动力学模拟。我们表明，{前}的声音脉冲到达恒星光球，光球已经达到速度$\sim 20-100 \%$的本地声速，从而可能适度降低恒星的有效温度之前，恒星消失。我们的研究结果提供了重要的限制失败的超新星的物理性质和观测外观。
2017-10-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Hole Accretion Discs and Luminous Transients in Failed Supernovae from Non-Rotating Supergiants
我们表明，对于超巨星，净角动量是不是一个必要条件，形成吸积盘在核心坍缩。即使没有净旋转，超巨星外部的对流运动也会产生给定半径的平均水平流，速度约为1 km/s;平均流的方向会随着对流区高度的变化而变化。我们确认这些分析估计使用笛卡尔Boussinesq对流模拟。这些平均水平流导致超巨星对流区的随机角动量超过黑洞最后一个稳定圆形轨道的角动量的10倍。因此，超巨星的失败爆炸--中子星上的吸积激波不会复活，导致黑洞形成--可能经常产生吸积盘，可以通过风和喷流为日-周（蓝超巨星）或周-年（黄超巨星和红超巨星）的非热和热瞬变提供动力。这些瞬变将是特别随时间变化的，因为吸积物质的角动量将随时间变化很大。观测到的源，如斯威夫特J1644+57，iPTF 14 hls和SN 2018 cow，以及高能II型超新星（OGLE-2014-SN-073）可能是由这种机制产生的。
2018-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
The chemically controlled synthesis of dust in type II-P supernovae
我们研究了形成的分子和尘埃团在喷出物的太阳金属丰度，II-P型超新星使用化学动力学的方法。我们跟踪了爆炸后100天到1500天分子和小尘埃团质量的演变。我们认为恒星的祖先与初始质量为12，15，19和25 Msun爆炸的超新星分层喷出物。尘埃颗粒的分子前体包括二氧化硅、硅酸盐、金属氧化物、硫化物和碳化物、纯金属和碳的分子链、环和小团簇，其中硅酸盐团簇的成核通过金属和氧添加的两步过程来描述。我们研究了56 Ni质量对合成粉尘的类型和数量的影响。我们预测，大质量的分子，包括CO，SiO，SiS，O2和SO形式的喷出物。我们发现，在爆炸后约500天的红外波长下检测到的小尘埃质量与最近用赫歇尔在超新星遗迹中检测到的大量尘埃之间的差异可以用与喷射物质中分子和尘埃团形成相关的非平衡化学来解释。在爆炸后的5年时间里，尘埃从小质量（~10^{-5} Msun）逐渐积累到大质量（~ 5 x 10^{-2} Msun）。随后的粉尘形成和/或生长受到参与粉尘成核的化学试剂的短缺和长时间的堆积的阻碍。结果突出了粉尘的化学成分和质量的依赖性的56镍在爆炸过程中合成的量。这种依赖性可以部分解释超新星中尘埃形成时期的多样性。更一般地说，我们的研究结果表明，II-P型超新星是有效的，但适度的尘埃生产者与合成尘埃的质量上限范围从~ 0.03至0.09 Msun。
2013-09-24 astro-ph.SR
From Jets to Failed Supernovae: Morphologies and Gravitational-Wave Signatures in Two-Dimensional Magnetorotational Core-Collapse Supernovae
Department of Physics and Astronomy, North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学物理与天文系）
研究二维磁旋转核心坍缩超新星的形态及引力波特征，探讨磁场和旋转对超新星爆炸的影响，发现不同爆炸形态及引力波信号特征。
2026-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
The neighboring stars of N6946-BH1 and the observational characteristics of failed supernovae
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
研究通过分析JWST数据，发现N6946-BH1的残余发射及邻近源，对比恒星合并与失败超新星的发光特性，发现合并残骸比其前身亮10-100倍，而失败超新星残骸则暗10倍。
2026-09-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double-Degenerate Carbon-Oxygen and Oxygen-Neon White Dwarf Mergers: A New Mechanism for Faint and Rapid Type Ia Supernovae
Ia型超新星（SNe Ia）起源于碳氧白矮星（CO WD）的热核爆炸，产生发光的光学瞬变。一个相对常见的各种亚发光超新星Ia事件，被称为超新星Iax，被认为是由一个CO WD的爆炸失败。本文在合并白矮星的双简并通道背景下研究了爆轰失败的Ia超新星。特别是，我们已经进行了第一次完全三维模拟的合并的一个ONe WD与CO WD。虽然热的，潮汐破坏的富碳盘材料起源于CO WD二次是容易受到爆炸在这样的合并，ONe WD的主要核心是不是。这种合并产生了一个失败的爆炸，导致少量的质量喷射，并留下了一个被踢的，由核燃烧产物的回落而富集的超rasekhar ONe WD残留物。由此产生的爆发是一个快速衰落的光学瞬态与少量的放射性$^{56}$ Ni供电的光变曲线。因此，ONe-CO WD合并自然产生非常微弱和快速衰落的瞬变，甚至比迄今为止观测到的最微弱的Iax型事件，如SN $2008$ ha和SN 2010 ae还要微弱。比这里考虑的更大质量的ONe原色可能会产生更亮和更长持续时间的瞬变。
2018-10-31 astro-ph.SR
Failed supernovae as a natural explanation for the binary black hole mass distribution
本研究通过提出包含黑洞岛的假设性遗迹函数，探讨失败超新星机制对双黑洞质量间隙及双峰/三峰分布的解释力，发现该机制能较好匹配观测数据，但需更详细模拟以确证。
2023-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The search for failed supernovae with the Large Binocular Telescope: confirmation of a disappearing star
我们展示了哈勃太空望远镜的成像，证实了Gerke等人（2015）发现的失败超新星（SN）候选者的光学消失。这颗$\sim 25~M_{\odot}$红超巨星在2009年经历了一次微弱的$\sim 10^{6}~L_{\odot}$光学爆发，现在比光学上的祖星至少暗5个星等。自2004年第一次测量以来，中红外线通量已缓慢下降到最低水平。有微弱的（$2000-3000~L_{\odot}$）近红外发射可能与源有关。我们发现晚时间的源的演变是不一致的，从一个喷出的，尘埃壳遮蔽。光谱能量分布的模型表明，剩余的辐射热光度是$>6$倍，比祖先的亮度暗，并随着$\sim t^{-4/3}$而减少。我们的结论是，瞬态是不太可能是一个SN冒名顶替者或恒星合并。这一事件与一个失败的SN中的红超巨星的包络的喷射是一致的，并且后期的发射可能是由新形成的黑洞上的回退吸积提供动力的。未来的红外和X射线观测需要证实这颗恒星命运的解释。
2017-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Condensation of dust in the ejecta of type II-P supernovae
目的：通过将尘埃的成核和凝聚阶段与气相化学耦合，研究II-P型超新星尘埃的产生。我们认为两个超新星的祖先群众与均匀和clusified喷出物，以评估化学类型和数量的尘埃，形成。粒度分布作为爆炸后时间的函数。方法：用化学网络描述气相化学和尘埃团簇的同时形成。被认为是形成的关键物种（CO，SiO）和灰尘的硅酸盐，氧化铝，二氧化硅，金属碳化物和硫化物，纯金属，和无定形碳的集群。描述成核相的化学的主方程耦合到基于布朗凝聚的尘埃凝结形式主义。结果：II-P型超新星产生的尘埃颗粒的各种化学成分和大小分布作为时间的函数。随着时间的推移，颗粒尺寸分布变得越来越复杂，向大颗粒倾斜，并且与通常用于星际尘埃的MRN幂律分布不同。气体密度以团块的形式增加，强烈影响粉尘的化学成分和粒度分布。硅酸盐和纯金属颗粒高度依赖于块状。具体来说，clusific喷出物产生的颗粒超过0.1微米，最终的尘埃质量达到0.14 Msun。相反，碳和氧化铝粉尘质量由粉尘产生区域中氧化铝和碳的质量产率控制。喷出物中形成了几种尘埃成分，总尘埃质量在爆发后3至5年的时间内逐渐增加。这种逐渐的增长为爆炸后早期形成的小尘埃质量和最近对超新星遗迹的观测得出的高尘埃质量之间的差异提供了一个可能的解释。
2014-12-17 astro-ph.SR
What sodium absorption lines tell us about type Ia supernovae
我们认为，在某些Ia型超新星（SN Ia）中，导致NaI D吸收线变化的钠主要来自超新星周围约1 pc处的尘埃。在这个Na-尘埃吸收（NaDA）模型中，超新星Ia的峰值光度在距离超新星1 pc处从尘埃中释放钠的过程类似于当彗星接近太阳1 AU时太阳辐射从彗星尘埃中释放钠的过程。尘埃颗粒不会升华，而是保持完整，并通过光子激发解吸（PSD;或光溅射）释放钠。在爆炸之前，一些Na可能以气相开始。SN的Na电离辐射导致吸收强度减弱。我们将NaDA模型应用于SN 2006 X和SN 2007 le，发现它比Na复合模型更好地符合观察到的NaI D吸收线的时间变化。NaDA模型中尘埃壳层的质量太高，无法在Ia型超新星的单简并情景中解释。因此，在一些Ia超新星中存在的可变NaI D线进一步削弱了Ia超新星已经非常成问题的单简并情况。
2014-07-21 astro-ph.SR
Neutrino Flavor Conversion Shapes the Rate of Failed Core-collapse Supernovae
Niels Bohr International Academy and DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）
通过模拟195个质量在9到120太阳质量之间的恒星坍缩，并加入中微子味转换的示意性处理，发现味转换重塑了大质量恒星的可爆性（尤其在16-30太阳质量范围）并改变了致密残骸质量分布，从而将中微子味转换确定为预测中子星和黑洞种群的基本要素。
2026-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
A Spitzer Survey for Dust in Type IIn Supernovae
最近的观测表明，IIn型超新星（SNe IIn）可能比其他类型的核心坍缩超新星表现出更多的来自温暖尘埃的后期（>100天）红外（IR）辐射。中红外观测，跨越热光谱能量分布的峰值，提供了有用的约束的灰尘的属性，并最终，拱星环境，爆炸机制，和祖系统。由于SN IIn比率较低（<所有核心塌陷SNe的10%），很少有IR观测存在于这个子类。然而，少数孤立的研究表明，在某些情况下，温暖的尘埃的后期红外辐射会在发现后持续五到六年。虽然以前的斯皮策/IRAC调查已经在SNe中搜索了尘埃，但没有一个针对IIn型亚类。本文介绍了斯皮策/IRAC在1999年至2008年期间对距离250 Mpc的所有68个已知SNe IIn的位置进行的温暖调查的结果，这些位置在发现后100多天仍未被斯皮策观测到。从10个目标（~15%）的晚时间发射的检测几乎是现有的SNe IIn中红外观测数据库的两倍。虽然光学光谱显示在某些情况下新的尘埃形成的证据，数据显示，在大多数情况下，中红外辐射的可能来源是预先存在的尘埃，这是不断加热的光学辐射产生的持续拱星相互作用之间的前向冲击和拱星介质。此外，一个新出现的趋势表明，一旦前向冲击超过尘埃壳层，这些SNe在发现后约1000- 2000天下降。与这些尘埃壳相关的质量损失率与亮蓝变星（LBV）的祖先是一致的。
2011-07-27 astro-ph.SR
The interplay between chemistry and nucleation in the formation of carbonaceous dust in supernova ejecta
核心坍缩超新星被认为是高红移宇宙中星际介质原始尘埃富集的重要贡献者。到目前为止，恒星爆炸中尘埃形成的理论模型提供了有争议的结果，并且通常与当地超新星尘埃形成的观测结果不太吻合。我们提出了一种新的方法来计算年轻超新星遗迹中碳质尘埃的形成。我们的新技术使用成核理论和化学反应网络，使我们能够计算分子水平以上的尘埃生长，以及考虑形成颗粒的化学侵蚀。我们发现，碳质尘埃有效地形成在喷出物的核心，但需要几年的冷凝，比以前估计的时间更长。它的形成是不均匀的，并且仍然集中在残余的内部。这些结果支持了核心坍缩超新星作为尘埃工厂的作用，并为SN 1987 A的观测提供了新的见解，在SN 1987 A中，在核心坍缩后数年的时间尺度上发现了大量的尘埃。
2015-12-10 astro-ph.SR
Radiation Hydrodynamic Simulations of Low-Energy Explosions of Red and Yellow Supergiants
本文通过一维辐射流体动力学模拟研究红、黄超巨星低能量爆发的光变曲线，给出平台光度和持续时间的拟合公式，并验证 NGC 6946 和 M31 中失败超新星候选体与能量约 10^47–10^49 erg 的模型一致。
2025-09-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Twelve type II-P supernovae seen with the eyes of Spitzer
核心坍缩超新星（CC SNe），特别是II型平台超新星（II-P），被认为是宇宙尘埃产生的重要贡献者。新形成和/或预先存在的尘埃的存在的最明显的指标是来自SNe环境的随时间变化的中红外（MIR）过量。我们的目标是从斯皮策数据库中收集公开可用的，以前未发表的II-P型（或特殊的IIP）SNe测量结果。观测到的通量的时间变化可能是潜在的超新星的指示，而光谱能量分布（SED）拟合不同IRAC通道中的通量可能揭示中红外辐射的物理参数，可能是由于温暖的尘埃。IRS光谱提取和SPICE校准，而光度SED使用IRAF和MOPEX组装。从观测到的通量计算的SEDs与简单的灰尘模型拟合，以获得假定为MIR辐射源的灰尘的基本信息。我们发现了12个满足上述标准的SNe，在后期（通常在+300天后）观察到。在三种情况下，我们不能识别任何点源的SN位置上的晚时间IRAC图像。我们发现了两个SNe，2005 ad和2005 af，这可能有新形成的尘埃在他们的环境中，而在其他七个情况下，所观察到的MIR通量可能来自预先存在的拱星或星际尘埃。我们的研究结果支持了以前的观测结论，即在SNe的环境中，温暖的新尘埃对宇宙尘埃含量的贡献很小。
2012-11-14 astro-ph.SR
Formation of Dust in the Ejecta of Type Ia Supernovae
我们研究了Ia型超新星（SNe Ia）的喷出物中尘埃颗粒的形成，采用碳爆燃W7模型。在尘埃形成的计算中，我们应用成核和晶粒生长理论，并考虑两种情况下，有和没有形成CO和SiO分子。计算结果表明，在α_j=1的粘附概率下，C、硅酸盐、Si和FeS颗粒在爆炸后100--300天的早期就能凝聚，而Fe和SiC颗粒基本上不能形成。由于没有H包层的Ia型超新星中气体密度低，新形成晶粒的平均半径通常低于0.01微米，比II-P型超新星中的小得多。这支持了我们先前的结论，即在SNe中，喷出物中形成的尘埃半径较小，包层质量较小。当α j=0.1- 1时，尘埃总质量的范围为3 × 10 ^{-4} M_sun到0.2 M_sun，这取决于是否形成CO和SiO分子。我们还估计了新形成的尘埃的光学厚度和热辐射，并与Ia超新星的相关观测结果进行了比较。我们发现，在超新星Ia的C颗粒的形成被抑制，以符合观测的限制。这意味着高能光子和电子严重抑制了C晶粒的形成效率，或者Ia型超新星最外层的C-O层几乎完全燃烧。最后，我们计算了超新星遗迹中尘埃的破坏过程，发现Ia超新星喷出物中的尘埃颗粒在被注入星际介质之前，几乎完全被冲击气体破坏。这表明超新星Ia不太可能是星际尘埃的主要来源。
2011-05-05 astro-ph.SR
Molecules and dust in Cassiopeia A: II - Dust sputtering and diagnosis of dust survival in supernova remnants
我们研究了超新星遗迹仙后座A的尘埃演化。我们通过模拟颗粒的溅射来跟踪II-b型超新星中形成的尘埃颗粒的处理过程。尘埃位于被反向冲击穿过的致密喷出物团块中。研究了反向激波破坏团簇后团簇间介质的进一步溅射。本文还研究了II-P型超新星及其残余物的致密喷出物团块中的尘埃演化。我们研究了描述喷出物氧核的富氧团块，以及对应于最外层富碳喷出物区的富碳团块。我们认为在超新星形成的尘埃成分，几个反向冲击波速度和团间气体温度，并得出尘埃粒度分布和质量作为时间的函数。我们发现，非热溅射在团块是重要的，占减少的颗粒人口的~ 40%至80%的质量，这取决于团块气体过密度和颗粒的类型和大小。II-b型超新星形成小颗粒，这些颗粒在团块内和团块间的介质中溅射。对于Cas A，硅酸盐颗粒在团间介质中不能经受热溅射。我们推导出的质量目前处理的硅酸盐，氧化铝和碳颗粒在Cas A同意以及从观察得出的值。II-P型超新星产生的颗粒更好地存活于残余阶段。对于密集的喷出物团块，尘埃的存活效率在质量的42%和98%之间。对于SN 1987 A模式，导出的幸存尘埃质量在~ 0.06-0.13 Msolar范围内。这种类型的致密超新星可以有效地为星系提供尘埃。具体地，超过0.1微米的硅酸盐颗粒和超过0.05微米的其他颗粒在残余物中经受住热溅射。因此，超新星起源的太阳前颗粒可能形成于II-P型超新星的密集喷出物团块中。
2016-03-02 astro-ph.SR
Mass Ejection in Failed Supernovae: Variation with Stellar Progenitor
我们研究了在恒星核坍缩过程中，当停滞的激波不复活而形成一个黑洞时，物质的喷射。在质子中子星阶段的中微子发射导致核心的引力质量减少，导致向外的声音脉冲在穿过恒星时变陡成冲击波。我们探索这种质量喷射机制的性质在一系列的恒星祖先使用球对称的，时间依赖的流体动力学模拟参数化处理中微子质量损失，并遵循整个恒星的冲击传播。我们发现，所有类型的恒星祖先可以通过这种机制喷射质量。喷出的质量是恒星表面重力的递减函数，范围从红超巨星的几个$M_\odot$到蓝超巨星的$\sim 0.1M_\odot$和沃尔夫-拉叶星的$\sim 10^{-3} M_\odot $。我们发现，在表面的最终冲击能量是一个减少的核心紧凑性的函数，并在所有情况下是$\lesssim 10^{47}-10^{48}$ erg。在具有足够大的包封、高的核心致密性或两者的组合的祖细胞中，声脉冲不能使质量分离。成功的物质抛射伴随着显著的回退吸积，可持续数小时至数年。我们预测的冲击爆发和热坪发射产生的蓝超巨星和沃尔夫-拉叶祖否则失败的超新星的外壳喷射的属性。
2018-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The effects of rotation, metallicity and magnetic field on the islands of failed supernovae
本研究模拟不同参数的大质量恒星演化，探究旋转、金属丰度与磁场对失败超新星岛的影响，发现强磁场快速旋转的大质量恒星或是LIGO探测到的大质量黑洞的起源。
2023-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining early-time dust formation in core-collapse supernovae
核心坍缩超新星（CCSNe）尘埃形成的理论模型预测在$\sim 1000$天内形成的喷出物尘埃的$\gtrsim 0.01$ M $_\odot$，与这些时期的观测结果之间存在严重的差异，这推断出更低的质量。我们证明，在光学薄的情况下，这些低尘埃质量是强大的，尽管显着的观测和模型的不确定性。对于11个观测良好的CCSNe样本，没有合理的模型达到$10^{-4}$ M $_\odot$以上的碳尘质量，或$\sim 10^{-3}$ M $_\odot$以上的硅酸盐质量。光学厚的模型可以容纳更大的尘埃质量，但尘埃必须聚集在一起，并有一个低（$<0.1$）覆盖分数，以避免与光学波长的数据冲突。这些值是不足以重现所观察到的红外通量，所需的覆盖率不仅不同SNe之间，但时代之间的同一对象。在协调大型尘埃质量与早期的CCSNe观测的困难，结合完善的检测超新星遗迹中的巨大尘埃质量，表明后期尘埃形成的机制是必要的。
2020-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Dust Opacity in Core Collapse Supernovae and the Rapid Formation of Dust in Their Ejecta
核心坍缩超新星（CCSNe）的红外（IR）观测已被用来推断在其喷出物中形成的尘埃质量。推断的尘埃质量与超新星（SN）年龄的关系图显示了尘埃质量随时间增加的趋势，跨越了几十年的观测。这一趋势被解释为CCSNe中尘埃缓慢和逐渐形成的证据。从观测上看，这种趋势表现出一种$ t^2$行为，这正是从膨胀的光学厚度喷出物中所预期的。在这种情况下，观测到的尘埃存在于喷出物的红外（IR）薄的“光球层”中，并且仅构成总尘埃质量的一小部分。因此，我们认为粉尘的形成过程非常迅速，在爆炸后两年内，大多数可用的耐火元素都被冷凝。在早期的时期，只有一小部分的尘埃排放逃逸的喷出物占低观测到的尘埃质量。喷出物的全部尘埃含量在爆炸后几十年才被揭开，其红外不透明度逐渐降低。这张照片的佐证包括SN 1987 A喷出物中耐火元素的早期耗尽和SN~ 2004 et中300天左右出现的硅酸盐发射带。
2018-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
The fate of the failed supernova candidate M31-2014-DS1
Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（天体物理中心 | 哈佛与史密森尼学会）；Michigan State University（密歇根州立大学）
研究通过JWST等观测发现M31-2014-DS1可能为失败超新星或恒星合并的候选体，其尘埃遮蔽导致难以确定物理性质。
2026-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Estimating dust distances to Type Ia supernovae from colour excess time-evolution
我们提出了一种新的技术来推断尘埃的位置向红Ia型超新星，并帮助区分星际和拱星起源所观察到的灭绝。使用蒙特卡罗模拟，我们表明，时间演化的光变曲线的形状，特别是颜色过剩\ebv ~地方强大的约束尘埃和超新星之间的距离。我们将我们的方法应用于两个高度红化的Ia型超新星，其尘埃距离估计可在文献中获得：SN 2006 X和SN 2014 J。对于前者，我们得到一个随时间变化的$E(B-V)$，并从这个派生的距离$27.5^{+9.0}_{-4.9}$或$22.1^{+6.0}_{-3.8}$ PC取决于是否使用典型的大麦云云（LMC）或银河系（MW）的灰尘属性。对于后者，相反，我们得到一个常数$E(B-V)$一致的距离大于50和38 pc的LMC $-$和MW $-$型尘埃，分别与灰尘。这样提取的值与先前对这两颗超新星的估计非常一致。我们的研究结果表明，导致这些超新星灭绝的尘埃很可能位于星际云中。我们还讨论了其他属性的变红Ia型超新星$-$，如其特有的消光和偏振行为和检测变量，蓝移钠功能在这些事件$-$可能是兼容的尘埃和气体在星际尺度的距离。
2017-09-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The environmental dependence of mid-IR luminous dusty Supernovae
Hebei University（河北大学）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所（ICE，CSIC））；University of Szeged（塞格德大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
研究发现尘埃超新星的环境特性与典型超新星不同，其尘埃生成过程可能不受金属licity和宿主环境影响。
2026-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass ejection in failed supernovae: equation of state and neutrino loss dependence
一颗失败的核心坍缩超新星来自非旋转的祖先，由于质子中子星的中微子发射导致引力减弱，它可以喷射出质量。这种机制产生了可观察到的瞬变，并为黑洞（BH）残余物的质量设定了上限。然而，先前对这一机制的全球模拟包括了中微子损失的参数化，直接影响了喷出物的质量和能量。在这里，我们发展的内部超新星核心的球对称，广义相对论中微子辐射流体动力学代码，直到BH形成。然后，我们将结果用于牛顿代码中，该代码遵循恒星外层对重力变化的响应，并解析表面压力刻度高度。我们发现，稠密物质状态方程（EOS）可以引入一个因素$\sim 2$变化的引力质量损失中微子，与刚性EOS匹配以前的参数结果，和软EOS产生较低的喷出物的质量和能量的几个因素。这种差异主要是由于在较硬的EOS中形成BH的时间较长。在软状态方程下，如果不包括氢复合能，我们的红、黄超巨星祖先就不能解除质量束缚。使用中微子的质能损失时间的线性斜坡（具有适当的参数）产生的恒星响应与使用中微子损失的详细历史所获得的响应在$\sim 10\%$范围内。我们的研究结果意味着定量的，但不是定性的修改，以前的预测，冲击爆发，高原排放，并最终BH群众从这些事件。
2021-02-11 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Extinction Laws toward Stellar Sources within a Dusty Circimstellar Medium and Implications for Type Ia Supernovae
许多天体都被尘埃环境所包围。在这样的尘埃物体，多次散射过程的光子的拱星（CS）尘埃颗粒可以有效地改变消光特性。在本文中，我们系统地研究了多次散射的消光定律的尘埃CS介质包围的稳定发射源的影响，使用基于Monte Carlo技术的辐射传输模拟。特别是，我们专注于是否和如何消光性能的CS尘埃颗粒的性质的影响，采用各种尘埃颗粒模型。我们{ \bf证实}（有效）消光定律的行为高度依赖于CS颗粒的性质。特别地，与没有多重散射的情况相比，表征消光定律的总消光比与选择性消光比$R_{V}$可以增加或减少。我们发现，这种行为的标准是由在$B$和$V$频带的双折射率。我们还发现，如果CS尘埃的多次散射导致了它们的非标准消光定律，那么小的硅酸盐颗粒或多环芳烃（PAHs）对于实现经常针对Ia型超新星测量的低值$R_{V}$是必要的。利用尘埃颗粒的性质和由此产生的有效消光定律之间的关系，我们提出，对尘埃物体的消光定律可以用来约束CS环境中的尘埃颗粒的性质。
2016-03-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust Formation and the Binary Companions of Supernovae
超新星（SNe）在死亡时应该经常有一个双星伴星，并形成大量的尘埃。这意味着任何双星伴星都必须位于膨胀的尘埃云的中心，随着超新星遗迹（SNR）的膨胀，伴星的变暗将明确地标记伴星，并允许在爆炸后的几十年内通过吸收而不是发射来测量尘埃含量。然而，足够热和发光的同伴可以通过快速光电离喷出物中的可冷凝物质来抑制尘埃的形成。这提供了一种方法来调和IIb型SNe Cas A，它缺乏发光的伴星，并形成了大量的尘埃（Md > 0.1 Msun），与IIb型SNe 1993 J和2011 dh，这两个似乎都有发光的伴星，并形成了可以忽略不计的尘埃（Md < 0.001 Msun）。蟹状星云和SN 1987 A与这张照片一致，因为两者都没有发光的伴星，并形成了大量的尘埃。尘埃形成对双星性质的依赖性可能有助于解释为什么SNe尘埃形成的证据看起来如此矛盾。
2017-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Search for Infrared Emission from Core-Collapse Supernovae at the Transitional Phase
大多数超新星爆发的观测研究仅限于河外超新星爆发的早期阶段（爆发后几年内）和我们银河系或非常近的星系中超新星遗迹（> 100年）的观测。在这两个时期之间的SNe，我们称之为“过渡”阶段，除了几个河外SNe包括大麦云中的SN 1987 A外，还没有详细的探索。我们提出了理论预测的红外（IR）尘埃排放的几种机制，从尘埃形成的SN喷出物，光回波的拱星和星际尘埃，并从冲击拱星尘埃发射。利用AKARI卫星和Spitzer观测的数据，我们在邻近星系NGC 1313、NGC 6946和M101中寻找了6个核坍缩SNe在过渡阶段的红外辐射。在6个靶中，我们探测到了NGC 1313中SN 1978 K的辐射。SN 1978 K与1.3 x 10^{-3} Msun的硅酸盐尘埃有关。我们发现，在几种机制中，冲击的星周尘埃是最可能的发射源，以解释观测到的富CSM SN 1978 K的红外发射。未检测到其他5个物体的红外辐射。我们目前的观测对大于10^{38} erg s^{-1}的红外光度很敏感，SN 1962 M的未探测排除了激波周尘的存在，因为它的气体质量损失率高达10^{-4} Msun yr^{-1}。未来红外卫星对超新星过渡期的观测将填补10-100年超新星红外观测的空白，并为研究超新星前身星的星周和星际环境以及超新星尘埃的形成提供新的机会。
2012-02-20 astro-ph.SR
A Mid-infrared Study of Superluminous Supernovae
利用WISE观测数据，计算了10颗超亮超新星（SLSNe）在$z<0.12$的3.4和4.6 $μ$ m的中红外光变曲线（LC）。其中包括PS15 br，SN 2017 ens和SN 2017 err在内的三个显示出在200- 400天开始并在600- 1000天结束的再亮，表明存在尘埃。在剩下的七个SLSNe中的四个，尘埃排放被检测到的单色光度$10^7\sim10^8\ L_\odot$在100- 500天的时期的基础上，MIR颜色$W1-W2\sim1$。在三种显示再亮的SLSNe中，我们进一步分析了PS15 br和SN 2017 ens。我们模拟了500- 700天的SEDs，给出了600- 1100 K的尘埃温度，$\gtrsim 10^{-2}\ M_\odot$的尘埃质量和$10^8\sim10^9$ $L_\odot$的光度。考虑到时间延迟和释放的巨大能量，发射的尘埃很难是预先存在的尘埃，无论是通过冲击或辐射的峰值SLSN光度或冲击发射碰撞加热。相反，它可能是新形成的尘埃，通过星周介质的相互作用而被加热，这可以通过它们的光谱特征和缓慢下降的热LC来表示。这些尘埃质量似乎是在类似时期的正常核心坍缩超新星中形成的尘埃质量的十倍。结合Chen et al.（2022）对SN 2018 bsz的分析，我们认为SLSNe具有更高的尘埃形成效率，但需要未来的观测才能得出最终结论…
2022-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shedding light on the Type Ia supernova extinction puzzle: dust location found
变红的Ia型超新星的颜色演化可以对尘埃的位置产生很大的限制，并有助于解决观察到的灭绝是源于星际介质还是源于祖先周围的星周物质的问题。在这里，我们分析了48个变红的Ia型超新星的BV测光从文献和估计的尘埃位置从他们的$B-V$颜色演变。我们发现一个随时间变化的颜色多余的$E(B-V)$在我们的样本中的15颗超新星和约束尘埃之间的距离为0.013和45 pc（$4\times10^{16}-10^{20}$厘米）。对于剩余的超新星，我们获得了恒定的$E(B-V)$演化，并对距离爆炸的尘埃距离设定了下限。在所有48颗超新星中，推断出的尘埃位置与灭绝的星际起源是一致的。这一点得到了以下观测结果的证实：超新星与相对较近的尘埃（$\lesssim$ 1 pc）靠近其宿主星系的中心，在高密度的尘埃区域，超新星辐射和附近的星际云之间的相互作用可能会发生。对于超新星显示随时间变化的$E(B-V)$，我们确定了一个潜在的偏好低$R_\mathrm{V}$值，异常强烈的钠吸收和蓝移和随时间变化的吸收功能。在星际框架内，这为提出的一种设想提供了证据，即超新星辐射压力引起的云-云碰撞可以将粒度分布转移到较小的值，并提高气相中钠的丰度。
2018-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical simulations of the random angular momentum in convection II: delayed explosions of red supergiants following "failed'' supernovae
本文通过三维流体动力学模拟表明，失败超新星后红或黄超巨星对流氢包层落向黑洞时，随机角动量可引发延迟的近全包层抛射，并解释其亮红新星式观测特征。
2023-09-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Measuring dust in core-collapse supernovae with a Bayesian approach to line profile modelling
光学和近红外（NIR）线轮廓的许多老化的核心坍缩超新星（CCSNe）表现出明显的不对称蓝移往往归因于更大的消光内部尘埃的红移辐射从后退地区的SN喷出物。DAMOCLES Monte Carlo线辐射转移代码模拟了这些受尘埃影响的线轮廓的范围和形状，以确定已冷凝的尘埃质量以及尘埃喷出物的其他属性。我在这里提出的仿射不变的马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）集成采样器（emcee）的DAMOCLES代码的应用程序，以严格调查多维参数空间和后验概率分布。一个似然函数，制定处理蒙特卡罗和观测的不确定性。这种贝叶斯方法被施加到四个模拟线剖面，以测试该方法，并调查其有效性。大多数参数可以严格约束使用这种方法，和一个强大的（可预测的）之间的依赖性的晶粒尺寸和粉尘质量进行量化。新的方法也适用于H $α$线和SN 1987 A的[O I] 6300，6363双合线在爆发后714天，重新检查以前的5维光滑模型，也调查了一个新的，更复杂的，10维模型，同时处理这两个功能。粉尘质量，粉尘粒度和一系列其他参数可以很好地约束使用这种技术，代表了一个显着的改进，在以前的手动方法。
2019-01-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust in Supernovae; Formation and Evolution
核心坍缩超新星（CCSNe）一直被认为是宇宙尘埃的来源之一。在喷出物中形成的尘埃的种类和质量的多少，并注入到星际介质（ISM）取决于CCSNe的类型，通过外壳的厚度（质量）的差异。本文在总结了CCSNe尘埃形成观测的现有结果后，对II-P型和IIb型SNe超新星遗迹中尘埃的形成及其演化进行了研究。在此基础上，给出了IIb型SN信噪比下尘埃热辐射的时间演化，并与Cas A观测结果进行了比较。我们发现，在喷出物中形成的总尘埃质量并不依赖于类型; $\sim 0.3-0.7 M_{\odot}$在类型II-P SN和$\sim 0.13 M_{\odot}$在类型IIb SN。然而，尘埃的大小敏感地取决于类型，受到喷出物中气体密度差异的影响：尘埃质量主要是由半径大于0.03 $μ$ m的颗粒在II-P型，小于0.006 $μ$ m的IIb型，这决定了SNR中尘埃的命运。对于$n_{\rm H}=10.0-1.0$ cm $^{-3}$的环境氢密度，在II-P SNe型SNR中，幸存的尘埃质量为$\sim 0.04-0.2 M_{\odot}$，而在IIb型SNR中几乎所有的尘埃颗粒都被破坏。信噪比下尘埃热辐射的谱能量分布较好地反映了信噪比下尘埃粒子在溅射和随机加热作用下的演化过程。IIb型SN的尘埃形成和演化模型合理地再现了Cas A SNR的实测SED。
2009-03-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revisiting the formation of molecules and dust in core collapse supernovae
Université de Montpellier, CNRS（蒙彼利埃大学，法国国家科学研究中心）；Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, Instituto de Fisica Fundamental（西班牙高等科学研究理事会，基础物理研究所）
研究通过改进超新星喷发后的化学过程，确定尘埃和分子的形成机制及质量产率，揭示化学过程对尘埃预算的重要性。
2025-10-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multi-band polarization of Type IIP supernovae due to light echo from circumstellar dust
IIP型超新星（SNe IIP）在晚期常表现出相对较高的连续极化（$\sim 1$）。这种偏振特征通常被认为是由于在后期阶段揭示的内部非球面核心，而这种偏振特征也可以由SN周围的星周（CS）尘埃的偏振散射回波的影响所贡献。在本文中，我们提出了一个独特的方法来区分偏振从SN喷出物和从光回波。我们定量研究波长依赖性的散射回波的各种几何形状和CS尘埃量的偏振。发现在$U$带中的极化具有特征性特征，即，偏振出现在比较长波长更早的相位，具有更高的偏振度。这是由于$U$波段光变曲线的快速演变以及尘埃在较短波长下的较高光学深度。除了$U$带之外，在平台阶段之后偏振增加，并且对于较短的波长，偏振度通常较高。这些偏振特性可以很容易地与非球面纤芯预期的偏振区分开来，非球面纤芯预测几乎没有波长依赖性。此外，我们表明，SNe IIP的多波段偏振观测可以约束CS尘埃质量和距离SNe的参数空间。因此，我们鼓励多波段极化观测SNe IIP。
2018-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarization as a probe of dusty environments around Type Ia supernovae: radiative transfer models for SN 2012dn
超新星周围星周介质的几何结构为理解其前身星的性质提供了重要的诊断依据。本文通过详细的三维辐射传输模拟研究了超新星候选者SN 2012 dn周围CS尘埃的性质。与SN 2012 dn检测到的近红外过剩，我们表明，它有一个盘状的尘埃CS环境，其质量大致符合吸积白矮星系统的一个分支（单简并场景）。我们表明，一个类似的系统应产生偏振信号高达$\sim 8$ \%的$B$带，根据观察方向，如果偏振观测。我们预测在$B$ -带最大值之后的$\sim 60$天左右达到最大极化。我们表明，时间和波长依赖的偏振信号，连同其他独特的功能，可以很容易地区分星际偏振和内在SN偏振。事实上，正常Ia型超新星（SNe Ia）观察到的小偏振度可以约束CS尘埃质量和分布的参数空间。因此，我们鼓励多波段偏振观测SNe Ia，特别是对离群值，包括SC-SNe的一些参数的单简并的情况下存在，但偏振数据是非常罕见的。
2018-02-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Confined Circumstellar Material as a Dust Formation Site in Type II Supernovae
本研究提出II型超新星与受限星周物质相互作用的尘埃形成模型，通过CHIPS模拟证实冷致密壳可高效形成尘埃，质量范围为$10^{-3}M_\odot$至$0.1M_\odot$，其红外快速上升特征或可在千新星搜寻中被探测到。
2025-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Iax supernovae as a source of iron-rich silicate dust
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR)（科学与创新研究学院）
Ia型超新星通过非平衡化学动力学方法形成大量铁丰富的硅酸盐尘埃，其尘埃-爆发物质量比比典型Ia型超新星高1-2个数量级。
2026-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Three dimensional dust mapping of 12 supernovae remnants in the Galactic anticentre
我们提出了三维（3D）尘埃映射的12超新星遗迹（SNRs）在银河系的反中心（银河经度$l$之间的150 \degr \和210 \degr）的基础上最近的3D星际灭绝地图。讨论了各个信噪比下覆盖射电连续谱全部范围的尘埃分布。四个信噪比显示了分子云（MC）从3D消光映射和相应的无线电功能之间的显着的空间重合。结果证实了这些SNRs与其周围MC之间的相互作用。基于这些相关性，我们提供了四个SNR的新的距离估计，G189.1+3.0（IC 443，$d=1729^{+116}_{-94} \rm \,pc$），G190.9-2.2（$d=1036^{+17}_{-81} \rm \,pc$），G205.5+0.5（$d=941^{+96}_{-94}$或$1257^{+92}_{-101} \rm \,pc$）和G213.0-0.6（$d=1146^{+79}_{-80} \rm \,pc$）。此外，我们还发现了其他三种SNRs与MCs之间潜在相互作用的间接证据。新的距离约束也给出了这三个SNR。
2019-07-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Source of the Dust Extinction in Type Ia Supernovae and the Discovery of Anomalously Strong Na I Absorption
对32颗Ia型超新星光谱中Na I D 5890、5896和K I 7665、7699星际谱线以及5780埃的弥散星际谱带的高色散观测被用作探测尘埃消光的独立手段。我们发现，尘埃消光的对象，在5780埃的弥漫星际带被检测到的超新星颜色的视觉消光是一致的。这有力地表明，产生灭绝的尘埃主要位于宿主星系的星际介质中，而不是与祖先系统相关的星周物质中。四分之一的超新星显示巨大的Na I柱密度相比，尘埃消光量来自他们的颜色。值得注意的是，所有异常强的Na I D吸收的情况都对应于Sternberg等人（2011）的分类方案中的"蓝移"分布。这一巧合表明，外流的拱星气体是负责至少一些情况下，巨大的钠离子柱密度。两颗具有异常强的Na I D吸收的超新星显示出其颜色所暗示的尘埃消光的K I柱密度基本正常，但这似乎不是一个普遍的特征。总的来说，我们发现最准确的预测个别超新星灭绝是在5780埃的弥漫星际带的等效宽度，并提供了一个经验关系的使用。最后，我们确定的方法产生显着增强的Na丰度的拱星物质在单简并和双简并的情况下的祖系统。
2013-11-01 astro-ph.CO astro-ph.SR
Circumstellar Light Echo as a Possible Origin of the Polarization of Type IIP Supernovae
IIP型超新星（SNe IIP）是最常见的核坍缩型超新星。它们往往在后期表现出偏振度的快速增加。这种时间演化通常被认为起源于内部非球面核的出现，而SN周围的星周（CS）尘埃的偏振散射回波的影响也可能对这种偏振特征有很大的贡献。在这项研究中，我们研究散射回波的SN偏振通过辐射转移模拟不同的几何形状和数量的CS尘埃的影响。人们发现，不对称分布的CS尘埃，这通常是推断为红超巨星，可以重现所观察到的偏振特征。我们已经将我们的结果应用到SNe 2004dj和2006ov，推导CS尘埃的几何形状和数量来解释在这种情况下观察到的偏振特征。对于这两个SNe，斑点状或双极分布的CS灰尘，而不是盘状分布是有利的。在SNe 2004 dj和2006 ov的团块模式（双极CS尘埃模式）中，导出的尘埃质量$M_{\mathrm{dust}}$分别为$\sim 7.5 \times 10^{-4}$ M $_{\odot}$（$\sim 8.5 \times10^{-4}$ M $_{\odot}$）和$\sim 5.2 \times 10^{-4}$ M $_{\odot}$（$\sim 1.3 \times10^{-3}$ M $_{\odot}$）。即使在这种情况下，该过程不会在所观察到的偏振信号中发挥主导作用，这种效应原则上应该有助于它，其强度取决于CS尘埃的性质。因此，在通过偏振观测讨论超新星爆发的…
2017-09-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diversity of dust properties in external galaxies confirmed by polarization signals from Type II supernovae
研究星系外星际尘埃的性质不仅对推断天体的内在性质，而且对理解星系内恒星/行星形成具有重要意义。根据在变红的Ia型超新星（SNe）中观察到的非银河系的消光和星际偏振（ISP），人们认为它们的宿主星系包含的尘埃颗粒的性质与银河系（MW）尘埃有很大的不同。研究这种非类MW尘埃在宇宙中的普遍性是很重要的。在这里，我们报告了两个高度熄灭的II型SNe（SN 2022 aau和SN 2022 ame）的分光偏振。SN 2022 aau在比MW星更短的波长处显示出偏振最大值，这也在一些Ia型SNe中观察到。这是在其宿主星系中存在非MW类尘埃的明确证据（即，NGC 1672）。这一事实意味着这种非MW类尘埃在某些环境中可能比预期的更常见，因此它可能会影响恒星/行星形成的图像。另一方面，SN 2022 ame显示了类MW ISP，这意味着在其宿主星系中存在类MW尘埃（即，NGC 1255）。我们的研究结果证实，星系的尘埃性质是不同的，无论是局部还是全球。目前的工作表明，进一步调查的IS尘埃性质的外部星系使用偏振的高度红SNe是有前途的，提供了一个很好的机会，研究宇宙中的这种非MW类尘埃颗粒的普遍性。
2022-11-23 astro-ph.GA 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
Dust masses for a large sample of core-collapse supernovae from optical emission line asymmetries: dust formation on 30-year timescales
对核心坍缩超新星（CCSNe）宽发射线中的红-蓝不对称性进行建模是一种强有力的技术，可以量化后期（爆发后$>5$年）喷出物中形成的总尘埃质量，当时喷出物尘埃温度太低，无法用中红外仪器检测到。在我们成功地使用蒙特卡罗辐射转移程序DAMOCLES测量SN~ 1987 A和其他CCSNe中的尘埃质量演化之后，我们提出了迄今为止使用DAMOCLES测量的最全面的样本，用于爆发后4到60年的CCSNe。我们的样本包括多历元后期的光谱与双子座GMOS和VLT X-Shooter摄谱仪，补充档案光谱。对于我们模拟的14个CCSNe，我们确认了尘埃质量随时间的增长，可以通过S形曲线拟合，该曲线被发现在超过$\sim30$年的年龄时饱和，质量为0.23 $^{+0.17}_{-0.12}$ M $_\odot$。一个包括文献中发现的另外11个CCSN和6个CCSN残留物的尘埃质量的扩展样本，发现饱和时的尘埃质量为0.42 $^{+0.09}_{-0.05}$ ~M $_\odot$。我们的尘埃质量的不确定性限制，确定从贝叶斯分析使用仿射不变马尔可夫链蒙特卡罗集合采样器主持人与DAMOCLES。我们的样品的最佳拟合线轮廓模型都要求晶粒半径在0.1和0.5 $μ$ m之间。我们的研究结果与CCSNe在其喷出物中形成足够的尘埃，从而对宇宙的尘埃预算做出重大贡献是一致的。
2022-06-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The global gas and dust budget of the Large Magellanic Cloud: AGB stars and supernovae, and the impact on the ISM evolution
本文分析了大麦云（LMC）星际介质（ISM）中气体和尘埃的收支。斯皮策太空望远镜最近的观测使我们能够研究大麦哲伦星云中渐近巨星分支（AGB）恒星的中红外尘埃过剩。这是我们第一次能够完全基于观测，定量评估来自AGB恒星的气体和尘埃输入到一个完整的星系中。LMC中所有中等和高质量损失率的富碳AGB候选者的综合质量损失率为每年8.5 × 10 ^-3太阳质量，最高可达每年2.1 × 10 ^-2太阳质量。如果把富氧恒星包括在内，这个数字可以增加到每年2.7 × 10 ^-2太阳质量。考虑到这些低质量和中等质量恒星形成时的恒星形成率以及初始质量函数，这与理论预期总体上是一致的。AGB星是大麦哲伦星系中最重要的气体来源之一，其超新星（SNe）每年产生约2- 4x 10 ^-2太阳质量。目前，恒星的形成速度超过了来自大麦哲伦星系中AGB星和SNe的气体反馈，而目前的恒星形成取决于ISM中已经存在的气体。这表明，随着ISM中的气体耗尽，LMC中的恒星形成率最终会下降，除非外部提供气体。我们的估计表明，在大麦哲伦星云中存在“一个缺失的尘埃质量问题”，这在高z星系中也有类似的发现：在尘埃寿命期间（400- 800 Myrs），来自AGB星和可能的SNe的累积尘埃质量明显小于ISM中的尘埃质量。还需要另一个尘埃源，可能与恒星形成区有关。
2009-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Echo Location: Distances to Galactic Supernovae From ASAS-SN Light Echoes and 3D Dust Maps
提出结合 ASAS-SN 光回声与三维尘埃图测距的新方法，测得 Cas A 和 Tycho 距离分别为 3.6±0.1 kpc 与 3.2+0.1−0.2 kpc，并验证候选供体星为前景星。
2024-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Molecular nucleation theory of dust formation in core-collapse supernovae applied to SN 1987A
我们通过把尘埃颗粒核的气相形成作为一个化学过程来处理，模拟了SN 1987 A核心坍缩超新星爆炸中尘埃的形成。为了计算14种颗粒的合成，我们整合了成核和相关化学反应的非平衡网络，并通过吸积和凝聚跟踪核到颗粒的生长。考虑了放射性钴、钛和钠对喷出物的热力学和化学性质的影响。颗粒温度，我们允许从气体温度不同，影响表面张力校正的蒸发速率。我们还考虑了He $^+$、Ne $^+$、Ar $^+$和O风化作用。我们结合我们的尘埃合成模型与各向异性放射性镍疏浚到核心喷出物，所谓的“镍气泡”，计算总尘埃质量和分子物种特定的粒度分布的粗处方。总质量在$0.41\,M_\odot$和$0.73\,M_\odot$之间变化，取决于泡壳密度对比。按丰度递减的顺序，所产生的颗粒物质为：氧化镁、硅、镁橄榄石、硫化铁、碳、二氧化硅、氧化铝和铁。组合粒度分布为幂律$dN/da\propto a^{-4.39}$。早期喷出物的压缩膨胀放射性镍气泡强烈增强尘埃合成。这强调了在整个同源前扩增过程中需要更好地理解流体动力学运输和混合。
2018-07-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Constraining the Amount of Circumstellar Matter and Dust around Type Ia Supernovae through Near-Infrared Echoes
星周（CS）环境是理解Ia型超新星（SNe Ia）祖先的关键，也是宇宙学应用中Ia型超新星特有消光性质的起源。有人认为CS尘埃对SN光子的多次散射可以解释非标准红化规律。在本文中，我们研究的CS尘埃在红外（IR）波长范围内的SN光子再发射的效果。这种效应允许将观察到的IR光变曲线用作对CS灰尘的位置/大小和量的约束。该方法被施加到观察到的近红外（NIR）超新星Ia样本;即使在保守的假设下，CS尘埃质量的有意义的上限。因此，我们澄清了一个困难与CS尘埃散射模型作为一个特殊的红化规律的一般解释，而它可能仍然适用于一个子样本的高度红化超新星Ia。对于Ia超新星来说，星际尺度的环境似乎是造成非标准灭绝定律的原因。此外，更深的限制，可以得到使用的标准性质的超新星Ia近红外光曲线。在该应用中，对于质量损失率高达~0.01 pc的原始物质，Mdot的上限为~10^{-8}-10 ^{-7} Msun/yr（风速为~10 km/s），对于质量损失率高达~ 0.1 pc的原始物质，Mdot的上限为~10^{-7}-10 ^{-6} Msun/yr。
2015-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Properties of extragalactic dust inferred from linear polarimetry of Type Ia Supernovae
目的：本文的目的是双重的：1）调查河外尘埃的性质，并将其与银河系中所看到的进行比较; 2）以独立的方式解决与爆炸环境有关的Ia型超新星（SN）的异常消光曲线问题。研究方法：尘埃的性质来自于在四个变红的Ia型SN：1986 G，2006 X，2008 fp和2014 J中观察到的连续偏振的波长依赖性。[...]结果如下：这四个天体的特征都是总吸收与选择性吸收的比值（R_V）非常低，并显示出异常的星际偏振规律，其特征是非常蓝的偏振峰。在所有情况下，偏振位置角与局部螺旋结构良好对准。虽然SN~ 1986 G与银河系中已知的最极端的星际极化情况兼容，但SN 2006 X，2008 fp和2014 J表现出前所未有的行为。所观察到的偏差似乎并不连接到选择效果相关的相对大量的红化表征的对象中的样本。结论：造成这四个SN偏振的尘埃很可能是星际性质的。极化特性可以解释为小颗粒的丰度显著增加。这种异常行为显然与SN爆炸的银河系环境的性质有关，而不是与它们起源的祖先系统有关。对于SN 2014 J的极端情况，我们不能排除当地物质散射光的贡献;然而，观察到的偏振特性需要一个特设的几何尘埃分布。
2015-03-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation, distribution, and IR emission of dust in the clumpy ejecta of Type II-P core-collapse supernovae, in isotropic and anisotropic scenarios
在探索核心坍缩超新星喷出物中形成的尘埃的特征时，发现观测估计和理论预测之间存在很大差异。我们重新审视了在爆炸后的第一个3000天，在典型的超新星喷出物的尘埃生产的情况下，与不断变化的物理条件和团块的分布有了更好的了解。确定了喷出物中尘埃的一般不均匀分布，并据此计算了相关的不透明度和通量。新兴的流量对视角的依赖性估计为各向异性，椭球体的几何形状的喷出物，模仿SN 1987 A。我们模型的He-核心从中心到其外缘为450分层，cloudly，环形壳，唯一确定其独特的速度，其特征在于其丰度，密度，气体和尘埃温度的变化。我们发现，尘埃的形成开始于爆炸后的第450天至第550天，并持续到大约2800天，尽管前1600天是最多产的。尘埃总质量从500天的10^-5兆太阳质量发展到800天的10^-3兆太阳质量，最后在0.06兆太阳质量时达到饱和。富氧尘埃（硅酸盐、氧化铝）的质量在任何时候都占主导地位，富碳尘埃（无定形碳、碳化硅）的质量在爆炸后2000天之后才形成碳尘埃。我们发现，不透明度是最大的800和1600天之间，和富O尘埃物种的特征光谱特征被抑制在那些时候。沿着椭球体喷出物最小轴出现的通量被发现是最模糊的，而与该轴成16至21度的视角似乎与SN 1987 A在第615天和第775天的通量最一致。
2022-12-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
