Finding Supernova Ia Progenitors with the Chandra X-ray Observatory
我们检查前超新星钱德拉图像找到X射线光度Ia型超新星的祖先。目前,我们有一个可能的直接检测和上限的X射线光度的其他超新星祖先的数量。该方法还产生了一个可能的检测X射线双沃尔夫-拉叶系统作为一个Ib型超新星的祖先。
2011-01-31 astro-ph.HE
Upper limits on bolometric luminosities of three type Ia supernova progenitors - New results in the ongoing Chandra archival search for type Ia supernova progenitors
我们目前分析钱德拉档案,爆炸前的三个附近(< 25 Mpc)Ia型超新星,SN 2011 iv,SN 2012 cu和SN 2012 fr的位置数据。在任何观察中都没有发现与祖细胞相对应的来源。将所有来源与明确的背景结合起来,也没有发现任何来自祖先的X射线发射的证据。我们计算了上的辐射热光度的祖先,假设它们是黑体有效温度在30和150 eV之间,对应于“典型的”超软X射线源。SN 2012 fr的上限跨越了典型超软源的爱丁顿光度,但这项研究不能排除更暗的典型超软源。我们还比较了我们的上限与已知的紧凑型二元超软X射线源。这项研究是直接检测或限制附近Ia型超新星祖先爆炸前观测的X射线特征活动的延续;根据尼尔森、沃斯和内勒曼斯报告的结果(见引言中的参考文献),Chandra档案中可获得爆炸前图像的附近Ia型超新星的数量现在是13颗,而且还在增加。
2013-08-27 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from young supernova remnants: hadronic or leptonic?
关于年轻超新星遗迹的伽马射线发射的性质的争论仍然是开放的。将这种辐射归因于强子过程而不是轻子过程,将为质子和原子核的加速提供证据,这一事实将符合非常流行的(但未被证实的)范式,即超新星遗迹是银河系宇宙射线的来源。在这里,我们讨论这个问题,特别关注研究得最好的伽马射线明亮的超新星遗迹:RX~J1713.7-3946。
2015-02-02 astro-ph.HE
Can the Fe K-alpha Line Reliably Predict Supernova Remnant Progenitors?
Fe K $α$线的质心能量已被用来识别超新星遗迹(SNRs)的祖先。这些研究通常考虑从整个残骸的光谱中获得的质心能量。在这里,我们使用{ \it XMM-Newton}数据来研究6个SNR中的Fe K $α$质心:3C~397、N132 D、W 49 B、DEM L71、1 E 0102.2-7219和Kes 73。在Kes 73和1 E 0102.2-7219中,我们未能检测到任何Fe K $α$发射。我们报告了铁K $α$发射的SNR DEM L71的试探性的第一次检测,与其Ia型指定的质心能量一致。在剩余的残余物中,空间和光谱灵敏度足以调查Fe K $α$质心的空间变化。我们在N132 D和W 49 B中发现,不同区域的质心与从整体光谱中得出的一致,尽管不一定与通过其他方法确定的残留物类型一致。然而,在SNR 3C~397中,我们发现高达100 eV的质心的统计学显著变化,与残余物周围密度结构的变化一致。这些变化跨越质心能量之间的中间空间,表示核心崩溃和Ia型残留物。将分界线向下移动50 eV可以将所有质心放置在CC区域中,但与通过其他方法获得的残余物类型相矛盾。我们的研究结果表明,必须谨慎使用时,采用的Fe K $α$质心的整个残体作为唯一的诊断分型残体。
2021-09-02 astro-ph.HE
Modeling supernova remnants: effects of diffusive cosmic-ray acceleration on the evolution, application to observations
我们提出了超新星遗迹演化的数值模型,使用新版本的流体动力学代码SUPREMNA。我们在程序中加入了宇宙线扩散方程,采用双流体近似。我们研究了不同宇宙线加速效率和扩散系数的模拟超新星遗迹的动力学。我们比较的数值模型与观测数据的第谷和SN 1006超新星遗迹。我们发现模型再现了观测到的爆炸波,接触不连续性和反向冲击波的两个遗迹的位置,从而使我们能够估计宇宙射线粒子的贡献到总压力和宇宙射线的能量损失在这些超新星遗迹。我们推导出在第谷超新星遗迹中由于宇宙射线逃逸而损失的能量约占动能通量的10-20%,在SN 1006中约占20-50%。
2011-05-30 astro-ph.HE
Cosmic Ray Acceleration in Supernova Remnants
我们回顾了关于超新星遗迹中银河系宇宙射线加速的主要观测和理论事实,讨论了赞成和反对宇宙射线和超新星遗迹之间联系的论点,即所谓的银河系宇宙射线起源的超新星遗迹范例。讨论了扩散激波加速机制模型的最新进展,重点讨论了磁场放大、比氢重的原子核加速、星周环境中中性粒子的存在等因素的作用。本文还讨论了在费米-LAT望远镜和切伦科夫望远镜时代超新星-宇宙线联系的状况。
2010-12-22 astro-ph.HE
Discovery of Double-Ring Structure in the Supernova Remnant N103B: Evidence for Bipolar Winds from a Type Ia Supernova Progenitor
超新星遗迹(SNR)的几何结构提供了揭示其祖先爆炸前演化的线索。在这里,我们提出了一个X射线研究N103 B(0509-68.7),一个Ia型SNR的大麦云,这是已知的是与密集的拱星物质(CSM)的相互作用。应用我们的新方法进行特征提取深钱德拉观测,我们已经成功地解决了CSM,富铁喷出物,和中等质量元素(IME)喷出物的组成部分,并揭示了他们的空间分布。值得注意的是,IME喷出物组件表现出双环结构,这意味着SNR扩展成沙漏形腔,从而形成双极气泡的喷出物。这种解释是支持更多的定量光谱,揭示了一个明确的双峰的IME喷出物的电离状态的分布。这些观测结果可以自然地解释,如果祖双星系统在爆炸前在轨道平面上形成了一个密集的CSM环面,进一步证明SNR N103 B起源于一个单简并的祖星。
2021-03-13 astro-ph.HE
Supernova remnants: the X-ray perspective
超新星遗迹是美丽的天文物体,也具有很高的科学兴趣,因为它们提供了超新星爆炸机制的见解,因为它们可能是银河系宇宙射线的来源。X射线观测是研究超新星遗迹的重要手段,特别是近20年来X射线成像光谱学的发展,极大地提高了人们对超新星遗迹的认识。它使绘制新的核合成产物成为可能,并导致识别出在激波前沿附近发射X射线同步辐射的区域。本文综述了超新星遗迹X射线辐射的所有相关方面,并将其纳入超新星爆炸性质和超新星遗迹的物理和演化的背景中。这篇评论的前半部分有更多的教程风格,并讨论了超新星遗迹物理学和热和非热X射线发射的基础知识。后半部分回顾了最近的进展,讨论的主题有核心坍塌和热核超新星遗迹,SN 1987 A,成熟超新星遗迹,混合形态遗迹,包括最近发现的过电离在其中一些讨论,最后X射线同步辐射及其对粒子加速和磁场的后果。
2012-01-03 astro-ph.HE
Evidence of a Type Ia Progenitor for Supernova Remnant 3C 397
年轻超新星遗迹(SNR)3C 397(G41.1-0.3)的爆炸起源存在争议。其细长的形态和接近的分子云暗示了核心塌陷(CC)SN的起源,但最近的重金属X射线研究显示化学产率和线质心能量与Ia型SN一致。在本文中,我们分析了完整的X射线光谱从0.7-10千电子伏的3C 397观察朱雀和比较线质心能量,通量,元素丰度的中间质量和重金属(镁镍)的Ia型和CC流体动力学模型预测。基于这些结果,我们得出结论,3C 397可能来自高密度环境介质中的高能Ia型爆炸,并且我们表明,其前身是一颗质量接近100000的白矮星。
2020-06-15 astro-ph.HE
Gamma-Ray Emission from Supernova Remnants and Surrounding Molecular Clouds
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹冲击波中被加速的。对超新星遗迹和相关分子云的伽马射线观测已经在几个场合被用来测试(到目前为止相当成功)这个流行的假设。尽管如此,宇宙射线起源问题的结论性解决方案仍然缺失,需要进一步的观测和理论努力。本文简要回顾了这些研究的现状。
2016-10-19 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
Modeling the interaction of thermonuclear supernova remnants with circumstellar structures: The case of Tycho's supernova remnant
完善的Ia型遗迹第谷超新星(SN 1572)揭示了不一致的环境介质密度估计的基础上测量的动力学或X射线发射特性。这种差异可以通过假设超新星遗迹(SNR)冲击波最初通过恒星风气泡移动,但目前正在均匀的星际介质中以相对较低的密度发展来解决。我们调查这种情况下,结合流体动力学模拟的风损失阶段和超新星遗迹的演变与耦合的X射线发射模型,其中包括非平衡电离。对于爆炸模型,我们使用众所周知的W7爆燃模型和延迟爆轰模型,之前已证明该模型与第谷SNR的X射线发射具有良好的拟合。我们的模拟证实,一个均匀的环境密度不能同时再现动力学和X射线发射特性的第谷。相比之下,认为残骸是在一个密集的,但很小的,风泡的模型再现合理以及测量的X射线发射光谱和第谷的SNR的扩展参数。最后,我们讨论了可能的质量损失的情况下,单和双退化模型,可能会形成这样一个小的密集的风泡。
2013-07-30 astro-ph.HE
Supernova 1987A: a Template to Link Supernovae to their Remnants
超新星遗迹的辐射反映了超新星前身和周围环境的性质。然而,残留物的复杂形态阻碍了这两种贡献的解开。在这里,我们的目标是确定SN 1987 A在其残骸的X射线发射上的印记,并限制超新星周围环境的结构。我们进行了高分辨率的流体动力学模拟描述SN 1987 A后不久,核心崩溃和以下的三维膨胀的残余物之间的第1天和15000天后的超新星。我们证明,在前250天的演化过程中再现SN 1987 A的主要观测数据的物理模型也再现了随后膨胀的残骸的X射线发射,从而弥合了超新星和超新星遗迹之间的差距。通过模型计算结果与观测值的比较,我们将爆炸能量限定在$1.2-1.4\times 10^{51}$ ~erg范围内,将包络质量限定在$15-17 M_{\odot}$范围内。我们发现,在早期的时代(<15年)的X射线光变曲线和光谱的形状反映了外部喷出物的结构:我们的模型再现的意见,如果最外层的喷出物有一个爆炸后的径向分布密度近似的指数$α= -8$的幂律。在后期,X射线光变曲线和光谱的形状反映了SN 1987 A周围星云的密度结构。这使我们能够确定多热X射线发射的起源,从残余物与环境相互作用的影响中解开超新星对残余物发射的印记,并限制星云的前超新星结构。
2015-08-10 astro-ph.HE
Supernova Remnant Shock - Molecular Cloud Interactions: Masers as tracers of hadronic particle acceleration
我们回顾了通过冲击波激发的氢氧脉泽发现的与分子云有强相互作用的星系超新星遗迹。这些遗迹优先发现在已知的GeV和TeV的超新星遗迹检测。有人认为,脉泽跟踪强子粒子加速的网站。我们讨论了什么是已知的物理条件,这些冲击区,我们介绍了一个潜在的新的脉泽示踪剂,用于确定宇宙线加速的网站。这篇评论包括一个相当完整的参考书目,为研究人员新的主题冲击激发脉泽和超新星遗迹。
2011-08-27 astro-ph.HE
Supernova remnants in the very-high-energy gamma-ray domain: the role of the Cherenkov telescope array
超新星遗迹通常被认为是银河系宇宙射线最可能的来源。这一观点得到了越来越多的证据的支持,这些证据表明,在超新星遗迹冲击中发生了粒子加速。在TeV范围内的观测特别有助于增加对机制的理解,但超新星遗迹冲击的粒子加速的许多方面仍然存在争议。切伦科夫望远镜阵列预计将导致在TeV和多TeV范围内发现许多新的超新星遗迹。除了对每个物体进行单独研究之外,将这些物体作为一个群体进行研究可以帮助限制描述粒子加速的参数,并增加我们对所涉及机制的理解。
2018-03-16 astro-ph.HE
Core-Collapse supernovae and its progenitors
无法维持引力坍缩的大质量恒星,在核燃烧阶段结束时,变成核心坍缩超新星,留下致密的物体,如中子星或黑洞。像质量和金属丰度的祖属性主要决定爆炸参数和紧凑的残留物的类型。在本文中,我们总结了ARIES和其他印度天文台严格观测到的三种核心塌陷类型IIP SNe 2012 aw、2013 ab和2013 ej的观测研究,并讨论了它们的起源和爆炸性质。
2016-03-08 astro-ph.HE
Can supernova remnants accelerate protons up to PeV energies?
超新星遗迹被认为是银河系宇宙射线的来源。在这个框架内,扩散冲击加速必须在这些物体中运行,并将质子一路加速到PeV能量。为此,需要在冲击处显著放大磁场。本文的目的是研究超新星遗迹加速PeV质子的能力。我们提出了分析估计的最大能量加速质子在超新星遗迹冲击场放大的各种假设。我们表明,加速到PeV的能量是有问题的,在所有的情况下考虑。这意味着,要么是一种不同的(更有效的)场放大机制在超新星遗迹激波中起作用,要么是PeV能量范围内的银河系宇宙射线源应该在其他地方寻找。
2016-10-24 astro-ph.HE
Numerical Code for Fitting Radial Emission Profile of a Shell Supernova Remnant
在壳层超新星遗迹的两个简单模型的情况下,从理论上导出了表面亮度分布和通量密度的表达式。这些模型是:一个均匀的光学薄发射壳恒定发射率和一个同步辐射源与径向磁场壳。交互式数据语言(IDL)的代码拟合理论推导出的发射轮廓假设这两个模型的平均配置文件的壳超新星遗迹从无线电观测已被写入。
2012-01-04 astro-ph.HE
Acceleration of cosmic rays and gamma-ray emission from supernova remnant/molecular cloud associations
对超新星遗迹中的分子云进行γ射线观测被认为是解决宇宙射线起源问题的最有希望的途径之一。在这里,我们简要回顾了该领域的地位,特别强调的理论和现象学方面的问题。
2015-04-22 astro-ph.HE
Cosmic ray escape from supernova remnants
银河系的宇宙射线被认为是在超新星遗迹中通过扩散激波加速而被加速的。虽然这一机制对在激波处加速的粒子的光谱给出了相当可靠的预测,但最终注入星际介质的宇宙射线的光谱则更加不确定,并取决于粒子从激波逃逸过程的细节。了解这些逃逸粒子的光谱形状对于评估超新星遗迹范式对宇宙射线起源的有效性至关重要。此外,从超新星遗迹逃逸后,宇宙射线与周围的气体相互作用,在遗迹附近产生伽马射线。对这种辐射的探测可以作为超新星遗迹在过去确实加速了宇宙射线这一事实的间接证据。
2011-08-24 astro-ph.HE
Cosmic rays from supernova remnants and superbubbles
最近对单个超新星遗迹和超级气泡的高能伽马射线观测,以及对超新星、恒星形成区和局部宇宙射线组成的观测,现在提供了一个将宇宙射线的来源、注入、加速和传播联系在一起的综合框架,因此有可能确定它们对宇宙射线加速的相对贡献,但最高能量除外。
2018-07-25 astro-ph.HE
A catalogue of 294 Galactic supernova remnants
本文提供了一个包含294个银河系超新星遗迹(SNRs)的修订目录,以及一些简单的统计数据。该目录比上一版本(2009年)多了20个条目,增加了21个新的残留物,并删除了一个物体,因为它已被确定为HII区域。
2014-09-02 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
Progenitor Mass Distribution of Core-Collapse Supernova Remnants in Our Galaxy and Magellanic Clouds based on Elemental Abundances
本文首次研究了银河系和大小麦哲伦星云中核心坍缩超新星遗迹(CCSNRs)的质量分布。我们计算了三个质量范围内的CCSNRs数量,除以零年龄主序列质量$M_{\rm ZAMS}$ ; A:$M_{\rm ZAMS} < 15\ {\rm M}_\odot$,B:$15\ {\rm M}_\odot < M_{\rm ZAMS} < 22.5\ {\rm M}_\odot$,C:$M_{\rm ZAMS} > 22.5\ {\rm M}_\odot$。文献中祖细胞质量的简单汇编产生了$f_{\rm A}: f_{\rm B}: f_{\rm C} =0.24:0.28:0.48$的祖细胞质量分布,其中$f$是祖细胞的数量分数。该分布与任何标准的初始质量函数都不一致。然而,我们注意到,以前的质量估计受到很大的系统不确定性,因为大多数的相对丰度(X/Si)是不是真的很好的探针的祖质量。相反,我们建议只依赖于Fe/Si比,这是敏感的CO核心质量($M_{\rm COcore}$)和$M_{\rm ZAMS}$。比较铁/硅比信噪比在文献中的最新理论模型,我们估计33 $M_{\rm COcore}$和$M_{\rm ZAMS}$,导致修正的祖质量分布的$f_{\rm A}: f_{\rm B}: f_{\rm C} = 0.47: 0.32 : 0.21$。这与标准Salpeter初始质量函数…
2018-07-10 astro-ph.HE
Type IIB Supernovae with Compact and Extended Progenitors
IIb型超新星的经典例子是SN 1993 J,它有一个被密集风包围的冷却扩展祖星。有证据表明另一类IIb型超新星有一个更紧凑的祖先,密度较低,可能是快速的风。致密类的显著特征是:早期来自激波加热包层的微弱光辐射;在星云晚期不存在或非常微弱的H辐射;快速演化的射电辐射;射电壳层的快速膨胀;以及预期的非热辐射,而不是热X射线辐射。IIb型超新星包括SNe 1996 cb、2001 ig、2003 bg、2008 ax和2008 bo。所有这些都有足够的无线电数据(最后四个)显示出超新星前风变率的证据。我们估计SN 2008 ax的祖先包络半径约为1 e11 cm,与紧凑的Wolf-Rayet祖先一致。SN 1993 J扩展类别的超新星包括SN 2001 gd,可能还有Cas A超新星。我们建议将紧凑型Ⅱ b型事件命名为cIIb型,将扩展型事件命名为eIIb型。划分这些类别的H包络质量约为0.1兆太阳。
2010-01-29 astro-ph.HE
On the plerionic rectangular supernova remnants of static progenitors
本研究通过二维磁流体动力学模拟,揭示星际介质磁场使大质量恒星前身星周介质形成矩形超新星遗迹和脉冲星风云,并产生喷流及陀螺状结构,部分解释非典型形态。
2023-11-12 astro-ph.HE
The class of supernova progenitors that result from fatal common envelope evolution
我构建了一类超新星和超新星的祖先,导致致命的共同信封演变(CEE)。致命的CEE祖先是恒星双星系统,其中一颗伴星螺旋进入巨星的外壳并与核心合并。伴星可以是一颗中子星(NS;或黑洞),它摧毁了核心,形成了一颗普通的包层喷流超新星(CEJSN),也可以是一颗白矮星(WD),它与核心合并,形成了一颗大质量的WD,后来可能会爆炸成Ia型超新星(核心简并的情况),或者是一颗主序星伴星。在后一种情况下,结果可能是蓝巨星的核心坍缩超新星(CCSN),IIb型或Ib型的CCSN。另一个成员是两颗巨星合并,两个核心相互螺旋,形成一个巨大的核心,后来爆炸为CCSN,带有大量的星周物质(CSM)。我讨论这个类的成员,他们的特点,以及他们的共同属性。我发现,致命的CEE事件占所有CCSNe的$\approx 6-10 \%$,并提出的可能性,一个奇特的和罕见的超新星的结果,从致命的CEE的大部分。对这些超新星祖先的研究将带来对其他类型的超新星祖先以及CEE结果的见解。
2019-03-27 astro-ph.HE
Observational evidence for high neutronization in supernova remnants: implications for Type Ia supernova progenitors
碳-氧白矮星爆炸成为Ia型超新星(SN Ia)的物理过程仍然非常不确定。超新星Ia喷发物中的中子化程度为这一过程提供了线索,因为它取决于恒星祖先的质量和金属丰度,以及爆炸前的热力学历史。本文报道了一种利用Ia型超新星遗迹X射线谱中的Ca和S谱线来确定喷出物中子化的新方法。应用该方法对银河系中的Tycho、Kepler、3C 397和G337.2 $-$ 0.7以及大麦云云中的N103 B的\textit{Suzaku}数据进行了计算,发现N103 B中喷出物的中子化与Tycho和Kepler的相当,这表明母源金属丰度不是Ia超新星中子化的唯一来源。然后,我们使用一个网格的超新星Ia爆炸模型来推断我们的SNRs的恒星祖先的金属丰度。3C 397,G337.2 $-$ 0.7和N103 B的隐含金属丰度与当地恒星金属丰度分布函数相比是主要的异常值,表明可以排除祖先金属丰度作为这些SNR的中子化起源。虽然喷出物的中子化和等效的祖金属丰度之间的关系是受到来自$^{12}$ C $\,$ + $^{16}$ O反应速率,这会影响Ca/S的质量比的不确定性,我们的主要结果是不敏感的这些细节。
2017-06-28 astro-ph.HE
XMMU J050722.1-684758: Discovery of a new Be X-ray binary pulsar likely associated with the supernova remnant MCSNR J0507-6847
利用XMM-Newton X射线观测发现了一颗新的高质量X射线脉冲双星XMMU J050722.1-684758,它可能与大麦云中的超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847有关。从Be X射线双星XMMU J050722.1-684758中发现了周期为570 s的脉冲,证实了它是一颗HMXB脉冲星。HMXB位于超新星遗迹MCSNR J 0507 -6847的几何中心附近(距离中心0.9弧分),支持XRB-SNR关联。超新星遗迹的估计年龄为43-63 kyr,这表明是一个中年到老年的超新星遗迹。超新星遗迹的大直径加上光学和无线电方面缺乏独特的壳对应物,表明SNR正在扩展到超级气泡N103的致密环境中。中子星的估计磁场强度是$B\gtrsim10^{14}$ G,假设自旋平衡条件,这是预期从估计的年龄的母残骸,并假设测量的质量吸积率始终保持不变。
2021-03-05 astro-ph.HE
On the search for Galactic supernova remnant PeVatrons with current TeV instruments
关于银河系宇宙射线起源的超新星遗迹假说已经通过了几次测试,但是超新星遗迹pevatron的确定仍然是缺失的,被认为是证明该假说的决定性步骤。虽然人们对在多TeV范围内工作的下一代仪器寄予了很大的希望,但目前在TeV范围内工作的伽马射线仪器有可能查明这些物体,或者很可能为下一代仪器确定一些有希望的目标。从假设超新星遗迹确实是银河系宇宙射线的来源,因此必须是pevatron的一部分,他们的生命周期,我们调查的能力,目前的仪器来检测这样的对象,或确定最有希望的候选人。
2018-03-26 astro-ph.HE
Swift/BAT detection of hard X-rays from Tycho's Supernova Remnant: Evidence for Titanium-44
我们报告斯威夫特/BAT调查观测第谷的超新星遗迹,在104个月内执行的任务的发射。在低于50 keV时检测到具有高显著性(>10 sigma)的残余物。我们检测到显着的硬X射线发射在60-85千电子伏波段,以上的连续水平预测一个简单的同步加速器模型。观测到的过剩的位置与放射性钛-44的线发射一致,到目前为止只报道了II型超新星爆炸。我们讨论的背景下,银河系的超新星率,和Ia型超新星的核合成这些结果的影响。
2014-11-04 astro-ph.HE
Fermi-LAT Detection of the Young SuperNova Remnant Tycho
经过近三年的巡天数据采集,\emph{Fermi} -LAT探测到了朝向第谷超新星遗迹(SNR)的$γ$射线发射。第谷超新星是银河系中最年轻的遗迹之一,起源于公元1572年的Ia型超新星。从400 MeV到100 GeV的$γ$射线积分通量为(3.5 $\pm1.1_{stat}\pm0.7_{syst}$)$\times10^{-9}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$,光子指数为2.3 $\pm0.2_{stat}\pm0.1_{syst}$ .
2011-08-04 astro-ph.HE
Efficiencies of Magnetic-Field Amplification and Electron Acceleration in Young Supernova Remnants: Global Averages and Kepler's Supernova Remnant
在强烈的天体物理冲击波中,粒子加速到超热能是一种普遍的现象,通常用扩散冲击加速来解释。这样的冲击也可以放大上游的磁场,远远超过简单的压缩。所涉及的复杂等离子体物理过程通常通过假设冲击将其能量的一部分$ε_e$投入快速粒子,另一部分$ε_B$投入磁场来参数化。超新星、超新星遗迹和伽玛射线爆发等地的冲击波模型通常假设这些分数的典型值,假定它们在时间上保持不变。然而,很少有足够的属性的源是独立的约束,ε的值可以直接推断。超新星遗迹(SNRs)可以提供这种情况。在这里,我们总结的结果,从全球拟合的空间积分发射在六个年轻的信噪比,发现$10^{-4} \le ε_e \le 0.05$和$0.001 \le ε_B \le 0.1$。这些巨大的变化可能归因于这些SNRs的不同年龄和环境,因此我们对开普勒超新星的一个遗迹进行了详细的分析。这两个ε可以在激波周围的七个不同位置确定,我们发现这两个ε的范围甚至更大,它们的比值也更大(因此与激波能量本身无关)。我们的结论是,未知因素对这两个过程的效率有很大的影响。需要探索激波的垂直性、上游中性分数或其他可能性,而假定ε为固定值的计算应被视为临时性的。
2021-06-21 astro-ph.HE
Single vs. Binary Origin: The Diversity of Stripped-Envelope Supernova Remnants
Kyoto University(京都大学);The University of Tokyo(东京大学);Smithsonian Astrophysical Observatory(史密森尼天体物理台)
本文通过单双星起源的自洽模拟,揭示了被剥离包层超新星残骸在周围介质结构、动态和光谱特征上的差异,并引入了新的特征时间尺度,为未来研究提供框架。
2026-04-01 astro-ph.HE
Distances to Two Galactic Supernova Remnants: G32.8-0.1 and G346.6-0.2
利用银河系自转曲线导出的银河系超新星遗迹(SNR)G32.8 $-$ 0.1的近运动学距离为5.5kpc,远运动学距离为8.8kpc。本文通过求解壳型残留物在绝热相和辐射相的方程组,确定了残留物的距离为8.8kpc。对于SNR G346.6 $-$ 0.2,我们确定其距离也是较远的11 kpc,而不是较近的5.5 kpc。
2009-09-02 astro-ph.HE
Progenitors of type Ia supernovae in elliptical galaxies
虽然人们普遍认为Ia型超新星与CO白矮星的热核分裂有关,但它们祖先的确切性质仍然未知。单简并方案设想一个白矮星从一个双星系统中的非简并伴星吸积物质。吸积物质的核能以电磁辐射的形式释放出来,或者在超新星事件之前引起许多经典的新星爆炸。我们发现,合并的X射线输出的超新星的祖先和统计的经典新星预测在单一的简并的情况下是不一致的X射线和光学观测附近的早期类型的星系和星系凸起。白矮星从双星系统中的施主星吸积,并在克拉塞卡质量极限下爆炸,在古老的恒星星族中观测到的Ia型超新星中,白矮星的数量不超过5%。
2011-03-18 astro-ph.HE
Type Ia Supernovae and their Explosive Nucleosynthesis: Constraints on Progenitors
Ia型超新星(SNe Ia)的前身是什么,它们是近克拉塞卡质量还是亚克拉塞卡质量的白矮星,几十年来一直是争论的问题。各种观测提示支持这两个模型作为主要的祖先。本文综述了这两类母星中Ia超新星的爆炸物理和化学丰度模式。我们将讨论超新星Ia的观测数据,他们的残余物,银河系和星系团可以帮助我们确定的基本特征,超新星Ia的数值模型需要匹配。
2021-11-29 astro-ph.HE
A Chandrasekhar Mass Progenitor for the Type Ia Supernova Remnant 3C 397 from The Enhanced Abundances of Nickel and Manganese
尽管经过数十年的努力,Ia型超新星(SNe Ia)的许多基本方面仍然难以捉摸。一个主要的悬而未决的问题是,爆炸的白矮星(WD)的质量是否接近克拉塞卡极限。在这里,我们报告的检测强K壳发射稳定的铁峰元素的朱雀X射线光谱的Ia型超新星遗迹(SNR)3C 397。高Ni/Fe和Mn/Fe的质量比(分别为0.11-0.24和0.018-0.033)的热等离子体成分,占主导地位的K壳层发射线表明在SN喷出物的中子化程度,这只能通过电子捕获在致密的核心爆炸WD与一个近Ekrasekhar质量。这表明3C 397是一个单简并的起源,因为如果WD从伴星缓慢地吸积质量,那么预计自然会有质量祖先。连同其他结果支持双简并的情况下,我们的工作增加了越来越多的证据表明,这两个祖通道作出了重大贡献的超新星Ia率在恒星形成星系。
2015-02-14 astro-ph.HE
The First VLBI Image of the Young, Oxygen-Rich Supernova Remnant in NGC 4449
我们报告灵敏的1.4 GHz VLBI射电观测异常明亮的超新星遗迹SNR 4449-1在星系NGC 4449,这给了我们第一个很好的解决这个对象的图像。残骸的射电形态由两个近似平行的明亮脊组成,这表明它与许多更古老的银河系超新星残骸的桶形相似,也可能与SN 1987 A相似。残余物的角度范围为65 x 40 mas,相当于(3.7 x 2.3)x 10^{18}(D/3.8 Mpc)cm。我们还提出了一种新的,高信噪比的光谱。通过比较残骸的线性尺寸和从光学线测量的最大速度,以及使用历史图像的限制,我们得出结论,超新星爆炸发生在1905年至1961年之间,可能在1940年左右。因此,残留物的年龄可能约为70岁。我们发现SNR 4449-1的冲击波可能仍然与星周介质而不是星际介质相互作用。
2010-07-22 astro-ph.HE
Hydrodynamic simulations unravel the progenitor-supernova-remnant connection in SN 1987A
我们的目标是将SN 1987 A残骸的动力学和辐射性质与母非球面SN爆炸的几何和物理特征及其祖先恒星的内部结构联系起来。我们进行了三维流体动力学模拟,描述了SN 1987 A从SN开始到50岁时完全成熟的残余物的长期演变,占前SN结构的祖星。模拟包括所有物理过程相关的复杂阶段的SN演变和SNR的相互作用与高度不均匀的周围环境SN 1987 A。从模拟中,我们合成的观测值与观察比较。通过将模型结果与观测结果进行比较,我们约束了初始SN各向异性,该各向异性导致在喷出物的重元素发射线中观察到的多普勒频移,并导致在过去30年中在X射线波段观察到的残余演化。特别是,我们发现,由[Fe II]和$^{44}$ Ti线的高红移和增宽揭示的喷射物的高度混合需要高度不对称的SN爆炸沿着几乎位于SN 1987 A周围的中央赤道环平面内的轴引导相当大一部分能量,大致沿着视线,但偏移40度,其中波瓣传播离开观察者的能量比另一波瓣稍大。我们明确地发现,所观察到的喷出物的分布和SNR的动力学和辐射特性,可以最好地再现,如果祖星的结构是一个蓝超巨星合并的两个大质量的恒星。
2019-12-06 astro-ph.HE
Investigation of the Progenitors of the Type Ia Supernovae Associated With the LMC Supernova Remnants 0505-67.9 and 0509-68.7
虽然Ia型超新星由于其在宇宙学距离估计中的用途而受到了严格的审查,但我们仍然无法确定整个种群的祖先。虽然已经为某些特定系统提供了答案,但仍然难以找到完整的解决方案。我们观测了大麦云云中的两个超新星遗迹(SNR),SNR 0505-67.9和SNR 0509-68.7,我们已经确定了遗迹的中心和99.73%的包容中心区域,超新星爆发后留下的任何伴星都必须位于该区域。这两个遗迹在其中心附近都有一些潜在的前伴星;所有可能的单和双退化祖先模型仍然适用于这两颗超新星。未来的观察可能能够识别这两种残留物的真正前伴侣。
2015-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
Probing Long Gamma Ray Bursts progenitor mass by Gravitational Waves
在这项工作中,我们提出了一个程序来推断伽马射线暴(GRB)的祖先和残余的质量,从观察到的能量$E_{iso}^{GRB}$各向同性发射,并考虑相关的发射引力波(GW)$ E_{iso}^{GW}$在不同的阶段。我们假设,在恒星坍缩过程中,祖先$E_{PROG}^{GW}$的GW能量被部分发射,剩余能量与残骸发射的GW能量有关。我们采取一个$237$长GRB的样本,并使用混合蒙特卡洛程序来探索,对于他们中的每一个,一个区域的可能的解决方案的$ E_{iso}^{GW}$作为一个功能的质量,半径,扁率,旋转频率的祖先和残余和能量的分数$k$发出的GRB GW。我们区分一个中子星(NS)或黑洞(BH)的残余物,并获得有趣的值的GW所发出的残余NS或BH的转换因子$k$和GRB祖星的质量和半径。我们还获得了剩余人口的平均质量,平均GW频率和GRB频率的GW发射与最公认的模型。
2015-05-30 astro-ph.HE gr-qc
The Masses of Supernova Remnant Progenitors in NGC 6946
我们限制了169个超新星遗迹,8个历史上观测到的超新星,以及NGC 6946中的黑洞形成候选者的祖先质量,发现它们与标准的初始质量函数一致。此外,还有16个遗迹没有显示出附近恒星形成的迹象,与核心坍缩超新星一致,使它们成为Ia型超新星的良好候选者。利用$Hubble$ $Space$ $Telescope$宽带成像,我们测量了F435 W、F555 W、F606 W和F814 W滤光片中ACS/WFC场以及F438 W、F606 W和F814 W滤光片中WFC 3/UVIS场的恒星光度。然后,我们将这一光度测定与恒星演化模型相结合,以确定在SNRs和SNe位置上存在的年轻种群的年龄。然后,我们从拟合的年龄分布推断出祖先质量概率分布。对于37个SNR,我们测试了不同的滤波器组合如何影响推断的质量。我们发现,过滤器敏感的H $α$,[N II],和[S II]气体排放量可以偏置质量估计残留物,依赖于我们的技术。使用KS检验分析我们最可靠的测量,我们发现祖细胞的质量分布是匹配的幂律指数$-2.6^{+0.5}_{-0.6}$,这是符合标准的初始质量函数。
2021-04-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Outer Shock of the Oxygen-Rich Supernova Remnant G292.0+1.8: Evidence for the Interaction with the Stellar Winds from its Massive Progenitor
利用钱德拉X射线天文台的深空观测资料,研究了富氧超新星遗迹G292.0+1.8的外激波结构。我们测量径向变化的电子温度和排放量,我们确定为外部冲击传播到介质中的径向密度递减的配置文件。推断出的环境密度结构是一致的,而不是一个统一的星际介质的一个大质量的祖星的星周风模型。在残骸目前的外半径(~7.7 pc)处,估计的风密度n_H = 0.1 ~ 0.3 cm^-3)与来自红超巨星(RSG)的慢风一致。风的总质量估计约为15 - 40太阳质量(取决于估计的密度范围),假设风向下延伸到祖星的表面附近。G292.0+1.8的整体运动学与残留物通过RSG风扩张的情况一致。
2010-01-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Progenitor constraint using line ratios of the CNO elements in supernova remnants
本文提出利用超新星遗迹中激波加热星周物质的CNO元素丰度比来约束前身星质量的新方法,较传统方法更灵敏,并展望了XRISM等下一代X射线任务的应用前景。
2023-11-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova lightCURVE POPulation Synthesis II: Validation against supernovae with an observed progenitor
我们使用的超新星光变曲线人口合成的结果来预测可能的超新星光变曲线的范围所产生的人口的单星祖先,导致IIP型超新星。我们计算了多种不同的初始质量,爆炸能量,镍质量和镍混合模型,然后将其与IIP型超新星进行比较,并提供详细的光变曲线数据和爆炸前成像祖约束。在一个很好的拟合得到的意见,我们能够实现初始的祖和镍质量估计从超新星的光变曲线是可比的精度从祖成像。对于11个IIP超新星中的两个,我们认为我们的拟合很差,这表明在我们的综合中应该包括更多的祖先模型,或者我们的假设,关于恒星质量损失率或恒星演化的快速最后阶段等因素,在某些情况下可能需要重新审视。利用我们的分析结果,我们能够表明,大多数的IIP型超新星的爆炸能量的数量级的log(E_exp/ergs)=50.52+/-0.10和镍的量在超新星和混合的量可能有依赖于初始祖质量。
2019-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Theoretical $Σ$-$D$ Relations for Shell-Type Galactic Supernova Remnants
超新星遗迹的射电表面亮度($Σ$)与直径($D$)之间的关系在天文学中具有重要意义。本文在Duric \& Seaquist(1986)绝热相工作的基础上,对壳型超新星遗迹辐射相进行了细致的研究,得到了1GHz下壳型超新星遗迹辐射相的理论$Σ$ - $D$关系.利用这些理论上的$Σ$ - $D$关系,我们还从观测数据中粗略地确定了一些超新星遗迹的位相。
2019-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Observational signatures of particle acceleration in supernova remnants
我们评估了超新星遗迹作为银河系宇宙射线源的现状。我们总结了超新星遗迹的观测,涵盖了整个电磁波谱,并描述了这些观测告诉我们的高马赫数冲击波阵面的加速过程。我们讨论了超新星遗迹中的激波被宇宙射线修正,宇宙射线谱的形状和最大能量,以及超新星遗迹中和周围的宇宙射线的总能量收支。此外,我们还讨论了超新星遗迹作为银河系宇宙射线的主要来源以及替代来源的问题。
2012-06-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radio Supernovae: Circum-Stellar Investigation (C.S.I.) of Supernova Progenitor Stars
在爆炸之前,超新星前身在恒星风中慢慢失去大量的氢包层。爆炸后,冲击波与风相互作用产生同步辐射。一年的无线电观测使我们能够探索一千年的祖先进化。EVLA和SKA将代表我们探索大量超新星祖先恒星爆炸前生命的能力的一个数量级以上的改进。它将使我们超越粗糙的光学分类,并对大质量恒星如何生存和死亡有更深的物理理解。
2009-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
VRO 42.05.01: A supernova remnant resulted by a supersonic, mass losing progenitor star
我们提出了一个银河系超新星遗迹(SNR)VRO 42.05.01的模型,这表明其有趣的形态可以解释的祖先模型的超音速移动,质量损失的恒星。母星的质量外流是以不对称的恒星风的形式集中在恒星的赤道面上。母星的系统运动与其不对称的外流相结合,挖掘出一个扩展的风泡,揭示了与VRO 42.05.01相似的结构。目前,SNR是与风泡相互作用,它是占主导地位的塑造它。采用2D流体动力学模拟,我们模型VRO 42.05.01在这个模型的框架下,我们再现其整体形态学特性。我们讨论了我们的祖先模型的变化,在目前的观测不确定性。
2019-09-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Nebular phase observations of the type-Ib supernova iPTF13bvn favour a binary progenitor
目的。我们提出并分析了晚时间观测的Ib型超新星与可能的前超新星的祖先检测,iPTF 13 bvn,采取在$\sim$ 300天后爆炸,并讨论了这些背景下的约束超新星的祖先。先前的研究提出了两种可能的超新星前身星的性质,即大质量沃尔夫-拉叶星或密近双星系统中的低质量恒星。方法.观测结果表明,该超新星已进入星云相,光谱主要为Mg~I] $λλ$ 4571,[O~I] $λλ$ 6300,6364和[Ca~II] $λλ$ 7291,7324发射线。我们测量了发射线通量,估算了核心氧的质量,并与其他超新星的[O~I]/[Ca~II]线比值进行了比较。结果超新星前身的核心氧质量估计为$\lesssim$ 0.7 M $_\odot$,这意味着最初的前身质量不超过$\sim$ 15 - 17 M $_\odot$。由于推导出的质量太小,不可能使一颗恒星成为沃尔夫-拉叶星,这一结果更支持iPTF 13 bvn的祖星的双星性质。[O~I]/[Ca~II]线比值与其他超新星的比较也表明iPTF 13 bvn似乎与剥离包层和II型超新星的低质量祖先密切相关。
2015-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of Axions on the Minimum Mass of Core Collapse Supernova Progenitors
在这项研究中,我们包括在恒星演化模型轴子采用目前最严格的限制,他们的耦合到光子和电子。结果表明,核心坍缩超新星(CCSN)前身星的最小恒星质量上移了近2Mo。这一结果似乎与观测得到的CCSN祖细胞的最小质量存在矛盾。
2017-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR