Photometric and polarimetric observations of fast declining Type II supernovae 2013hj and 2014G
我们提出了两个II型超新星(SNe)2013hj和2014G的宽带测光和偏振观测。SN 2014 G是光谱分类的IIL型事件,我们也通过光度测定证实了这一点,因为它的光变曲线显示了一般IIL SN的特征(V波段2.55 mag(100 d)$ ^{-1} $的平台斜率和$ \sim77 $ d的持续时间)。另一方面,SN 2013 hj也显示V波段中$ 1.5 $ mag(100 d)$ ^{-1} $的高平台下降率,与SNe IIL相似,但略低于SNe IIL模板光变曲线。我们对SNe 2013hj和2014G的高节奏测光观测使我们能够覆盖光学光变曲线的所有特征相位,直到放射性尾部。宽带偏振观测表明SN 2013hj的偏振随SN向平台端的演化而略有增强,但偏振角在整个演化过程中保持不变。这一特征与具有重组氢包层的演化SN慢慢揭示更多不对称的爆炸中心区域的想法一致。对SN 2013 hj的辐射热光变曲线进行建模,得到原始质量为$ \sim11 $ M $_{\odot}$,半径为$ \sim700 $ R $_{\odot}$,而SN 2014 G模型估计的原始质量为$ \sim9 $ M $_{\odot}$,半径为$ \sim630 $ R $_{\odot}$,两者的典型能量预算均为$ \sim2\times10^{51} $ erg。
2015-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
SN 2022xus: bridging the gap between Type IIP and IIL supernovae
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿里亚巴塔观测科学研究所);Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University(马哈特马·乔提巴·普尔罗希尔坎德大学);Department of Applied Optics and Photonics, University of Calcutta(加尔各答大学应用光学与光子学系);Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所,布雷拉天文台);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);Department of Physics, University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校物理系);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究对超新星SN 2022xus进行光学观测,利用光谱和光曲线建模等方法,发现它具有IIP型和IIL型超新星的混合特性,是两者间的过渡事件,为两类超新星间存在连续体提供了证据。
2026-07-29 astro-ph.HE
Resurrection of type IIL supernova 2018ivc: Implications for a binary evolution sequence connecting hydrogen-rich and -poor progenitors
对超新星(SNe)同步辐射的长期观测,覆盖了爆炸后一年多的时间,提供了一个独特的机会,通过质量损失率的变化来研究大质量恒星在其生命的最后一千年中的不太了解的演化。在这里,我们提出了我们的一个特殊的类型IIL SN 2018 ivc的长期监测的结果,使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。在最初的衰变之后,它在爆炸后约一年开始显示出前所未有的重新明亮。这是在同步辐射中显示这种再增亮的罕见例子之一,也是在毫米波长下的第一个例子。我们发现它是在光学薄制度不同的光学厚厘米发射。因此,我们可以稳健地重建星周物质(CSM)的分布,从而重建最后~ 1,000年的质量损失历史。我们发现SN 2018 ivc的前身在爆炸前1,500年经历了非常高的质量损失率(>~10^{-3} Msun/yr),随后在爆炸前经历了中等高的质量损失率(>~10^{-4} Msun/yr)。根据这种行为,我们认为SN 2018 ivc代表了向SNe IIb演化的极端版本,它将贫氢SNe(向SNe Ib/c,没有氢包层)和富氢SNe(SNe IIP,有大质量包层)连接起来。
2023-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2021dbg: A Luminous Type IIP-IIL Supernova Exploding from a Massive Star with a Layered Shell
本研究通过光学观测分析超新星SN 2021dbg,揭示其高光度源于抛射物与星周物质作用及$^{56}$Ni衰变,前身星为带层状壳层的20倍太阳质量红超巨星,是连接IIP与IIL型超新星的过渡事件。
2024-07-16 astro-ph.HE
The diversity of Type II supernova versus the similarity in their progenitors
II型超新星(SN)光变曲线的高质量集合非常稀缺,因为它们的演化时间长达数百天,使得后续观察非常耗时,并且通常会持续多个观察季节。鉴于这些困难,SNe II的多样性尚未完全理解。在这里,我们介绍了2013 - 2014年期间由拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜网络(LCOGT)监测的12个SNe II的紫外和光学光度学,并将其与先前研究的具有良好采样光变曲线的SNe进行比较。我们探索SN II多样性,通过寻找最大光后的线性光变曲线衰减的斜率(历史上用于将SNe II分为IIL和IIP)和其他测量的物理特性之间的相关性。虽然发现SNe IIL平均比SNe IIP更发光,但SNe IIL似乎没有比SNe IIP合成更多的56 Ni。最后,在我们的样品中的几个SNe获得的光学星云光谱被发现是一致的模型的红超巨星的祖先在12 - 16 Msun的范围。因此,SNe IIL似乎不能解释大质量红超巨星作为SN II祖先的缺陷。
2016-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modelling type IIP/IIL supernovae interacting with recent episodic mass ejections from their presupernova stars with MESA & SNEC
我们展示了红超巨星外部的星周气体的致密离散壳层如何影响以SN 2013 ej为例的II-P/II-L型SNe的光学光变曲线。早期的文献中使用了人造星周介质(CSM)缝合到演化恒星的表面,该恒星没有经历后期的严重质量损失阶段,本质上,这是CSM的来源。相比之下,我们允许增强的质量损失率从建模的明星在$^{16}$ O和$^{28}$ Si燃烧阶段,并构建CSM从由此产生的质量损失的历史,在一个自洽的方式。一旦这种演化的前SN恒星爆炸,我们发现,与冲击波和密集的CSM之间的早期相互作用的模型再现的光变曲线远远好于那些没有质量损失,因此没有密集的,附近的CSM。与没有CSM的那些相比,具有致密CSM的祖细胞所需的爆炸能量减少了几乎两倍。我们的模型,一个更现实的CSM配置文件和presupernova和爆炸参数,更好地拟合观测数据,在整个上升,高原和放射性尾阶段相比,以前的研究。这表明这是一种介于II-P/II-L型和II-n型SNe之间的超新星,具有同时出现紫外和光学峰、峰后缓慢下降和较长的平台期的特征。
2017-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evidence for multiple origins of fast declining Type II supernovae from spectropolarimetry of SN 2013ej and SN 2017ahn
II型超新星(SNe)的不同光变曲线形状的起源,以及它们是否来自相似或不同的祖先,已经被积极讨论了几十年。在这里,我们报告了两个快速下降的II型(IIL型)SNe:SN 2013 ej和SN 2017 ahn的分光偏振。SN 2013 ej从爆炸后不久到放射性尾阶段表现出高连续极化,极化角随时间变化。这种偏振行为的起源可以解释为两种不同的非球面结构的组合,即SN喷出物与星周物质(CSM)的非球面相互作用和固有的非球面爆炸。非球形爆炸是缓慢下降的II型(IIP型)SNe的共同特征。相比之下,SN 2017 ahn不仅在光球相,而且在放射性尾相都显示出低偏振。这种在尾相的低偏振,以前从未在其他类型的IIP/L SNe中观察到,表明SN 2017 ahn的爆炸几乎是球形的。这些观测结果意味着IIL型超新星至少有两个不同的起源:它们来自具有不同爆炸性质和/或不同质量损失过程的恒星。这一事实可能表明,13 ej-like IIL型SNe起源于与伴随着非球面CSM相互作用的IIP型SNe相似的祖先,而17 ahn-like IIL型SNe来自更大质量的祖先,其包层中的氢更少。
2021-05-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diversity of Luminous Supernovae from Non-Steady Mass Loss
我们发现,由于非稳态质量损失的密度梯度的密集风的多样性可以解释光谱多样性的II型发光超新星(LSNe)的一种方式。SN喷出物与周围风的相互作用被认为是照亮LSNe的动力源,因为许多LSNe在其光谱中显示风特征(LSNe中的I型)。然而,也存在没有由风引起的光谱特征的LSNe(类型IIL LSNe)。我们表明,即使LSNe被照亮的相互作用,这是可能的,他们不显示从风的窄光谱,如果我们考虑到非稳态质量损失的祖先。当激波爆发发生在具有密度结构ρ \propto r^{-w}的稠密风中时,风光学厚区的扩散时标(td)与激波爆发后整个风的激波传播时标(ts)之比强烈地依赖于w。对于w<~1的情况,两个时间尺度是相当的(td/ts \simeq 1),并且td/ts随着w变大而变小。对于td/ts \simeq 1的情况,激波刚好在光变曲线(LC)峰值之后穿过整个风,并且在LC峰值之后不能观察到来自风的窄谱线(IIL型LSNe)。如果td/ts小得多,则冲击波在LC峰值之后继续在风中传播,并且保持无冲击风(类型IIn LSNe)。这种差别只有通过对密集风中激波爆发条件的仔细处理才能得到。在LC峰之前,IIL型LSNe中缺乏窄的洛伦兹线轮廓也可以通过密度斜率的差异来解释。此外,我们将我们的模型应用于类型IIn的LSN 2006 gy和类型IIL的LSN 2008 es,发现我们的模型是与观测相一…
2012-01-23 astro-ph.HE
Hydrogen-rich Core Collapse Supernovae
富氢核坍缩超新星,被称为“II型”超新星,是自然界中最常见的恒星爆炸类型。它们的定义是在光谱中存在显著的氢线。II型超新星仅在恒星形成星系中观察到,并且有几个事件与大质量恒星祖先直接相关。确定了五个主要的亚类:IIP型(在其光变曲线中显示出平台),IIL型(显示出光变曲线下降),IIn型(显示出窄的发射线),IIb型(显示出随着时间的推移越来越强的He特征)和87A类(显示出类似于SN 1987 A的长上升光变曲线)。IIP型超新星已经被有力地确定为红超巨星的爆炸,而IIL型超新星的祖先仍然难以捉摸。IIn型可能与明亮的蓝色变星有关,IIb型的前身可能是相互作用的双星系统,而类87A的原型被观测到是一颗蓝色超巨星的爆炸。母星质量、金属丰度、双星和自转的多样性可能是导致观测到的爆炸类型多样性的原因,但是母星参数和超新星性质之间的联系在理论上还没有完全理解,也没有完全映射到观测上。目前正在实施限制这种联系的新的观测方法,包括分析大量事件样本,利用非常早期的数据(从爆炸后几小时到几天获得)和对宿主星系性质的统计研究。
2017-10-10 astro-ph.HE
Between Plateaus and Slopes: A Data-Driven Exploration of Spectral Diversity Across Type IIP/L Supernovae
Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所);European Southern Observatory(欧洲南方天文台)
本文通过数据驱动分析探讨IIP/L型Ia超新星光谱连续性,发现其光谱多样性随时间减弱,提出新的标准化方法揭示光谱相关性,支持IIP与IIL子类的连续分布。
2026-02-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2016B a.k.a ASASSN-16ab: a transitional type II supernova
本文介绍了PGC 037392中II型超新星ASASSN-16 ab/SN 2016 B的光度学、偏振学和光谱学。测光和光谱的后续行动开始后约两个星期的冲击爆发,并一直持续到近六个月。SN 2016 B的光变曲线表现出介于IIP型和IIL型之间的中间性质。早期下降较陡(1.68 $\pm$ 0.10 mag 100 d $^{-1}$),随后是较浅的平台期(0.47 $\pm$ 0.24 mag 100 d $^{-1}$)。光学厚相持续时间为118 d,与IIP型相似。根据辐射热光变曲线的放射性尾部估计的$^{56}$ Ni质量为0.082 $\pm$ 0.019 M $_\odot$。在爆发后57 - 97 d的光谱模拟中,发现在光球光谱中存在对H $α$和H $β$的吸收谷有贡献的高速分量,这表明可能存在SN喷出物与星周物质的相互作用。这样的高速特征在IIL型超新星的光谱中很常见。通过模拟SN 2016 B的真实测辐射热光变曲线,我们估计出$\sim$的总喷射质量为15 M $_\odot$,$\sim$的动能为1.4 foe,$\sim$的初始半径为400 R $_\odot$。
2019-04-03 astro-ph.HE
Unifying Type II Supernova Light Curves with Dense Circumstellar Material
超新星研究中的一个长期问题是IIP型和IIL型超新星之间的关系。它们是来自不同的祖先,还是来自类似的恒星,具有从一个类到另一个类的平稳过渡的某些性质,一直是许多争论的主题。在这里,我们使用一维辐射流体动力学SN模型,SNe IIL的多波段光变曲线很好地拟合由致密的拱星材料(CSM)包围的普通红超巨星。这种物质的推断范围,加上典型的风速为~10-100 km/s,表明这些恒星在其生命的最后~个月至~年期间活动增强,这可能与核燃烧的高级阶段有关。此外,我们发现,即使对于更像高原的SNe,致密的CSM也能更好地拟合其光变曲线的前20天,这表明这种材料的存在可能比以前认识到的更广泛。在这里,我们选择用类似风的密度分布来模拟CSM,但目前还不清楚这是否只是一般地代表了一些其他的质量分布,例如最近的质量喷射,厚盘,甚至是膨胀的外壳材料。更好地了解这种材料的确切几何形状和密度分布将是未来研究的重要问题。
2016-10-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova lightCURVE POPulation Synthesis I: including interacting binaries is key to understanding the diversity of type II supernova lightcurves
我们提出的超新星光变曲线人口合成的结果,预测可能的超新星光变曲线的范围所产生的人口的祖星,包括相互作用的二元系统。我们发现,已知的超新星光变曲线的多样性可以被解释为产生的二元相互作用。给出祖星的详细模型,我们能够确定这些恒星中的哪些参数决定了它们超新星光变曲线的形状。主要的因素是超新星喷出物的质量和最后祖先中氢的质量。我们发现,有一个连续的光变曲线的行为,从IIP型,IIL IIb超新星有关的氢和喷出物的质量范围。大多数IIb型超新星的初始质量范围相对较窄,从10到15 M $_{\odot}$。我们还发现了一些明显的光变曲线,这是恒星合并的结果。
2018-11-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Multi-Wavelength View on the Rapidly-Evolving Supernova 2018ivc: An Analog of SN IIb 1993J but Powered Primarily by Circumstellar Interaction
SN 2018 ivc是一颗不寻常的II型超新星(SN II)。它是SNe IIL的一个变体,可能代表了SNe IIP和IIb之间的过渡情况,前者有大量的富氢包层,后者只有少量的富氢包层。然而,SN 2018 ivc的光学光变曲线演化比标准SNe IIL更复杂。在本文中,我们提出了及时的后续观测SN 2018 ivc与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的结果。它的同步辐射类似于SN IIb 1993 J,这表明它本质上是一颗氦星的类SN IIb爆炸,具有适度(~0.5 - 1 Msun)的富氢扩展包层。它的无线电,光学和X射线光变曲线主要是由SN喷出物和拱星物质(CSM)之间的相互作用来解释的;因此,我们认为这是一个罕见的例子(第一个涉及“规范”SN IIb喷出物),其中多波长发射主要由SN-CSM相互作用提供动力。内部CSM的密度,反映了最后十年的祖先活动,与SN IIb 2013 cu的密度相当,显示出闪光光谱特征。外层CSM的密度,以及最后200年的质量损失率,比SN 1993 J大5倍。我们认为,SN 2018 ivc代表了SNe IIP和IIb/Ib/Ic在二进制演化的情况下缺失的链接。
2022-11-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2016iog: A fast declining Type II-L supernova with an ultra-faint tail, persistently interacting with circumstellar material
SN 2016iog是一种快速衰减的II型IIL超新星,其快速衰减和持续的星尘物质相互作用表明其前体星可能具有低质量H丰富包层。
2026-01-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Luminous Type II Short-Plateau Supernovae 2006Y, 2006ai, and 2016egz: A Transitional Class from Stripped Massive Red Supergiants
II型超新星(SNe II)的多样性被认为主要是由其祖先的富氢(H-丰富)包络质量的差异驱动的,SNe IIP具有长的平台($\sim100$天)和最大的富氢包络。然而,这是一个持续的谜,为什么SNe II与短期高原(数十天)很少看到。在这里,我们提出了发光的II型短高原SNe 2006 Y,2006 ai和2016 egz的光学/近红外光度和光谱观测。它们的平台约$50$ - $70$天和发光的光学峰($\lesssim-18.4$ mag)表明显着的爆炸前质量损失,导致部分剥离的富氢包层和早期的星周物质(CSM)相互作用。我们计算了一个大网格的MESA+STELLA单星祖和光变曲线模型与各种祖零龄主序(ZAMS)的质量,质量损失效率,爆炸能量,$^{56}$镍质量,和CSM密度。我们的模型网格显示了一个连续的人口SNe IIP-IIL-IIb类光变曲线形态的降序富氢信封质量。由于$^{56}$ Ni质量较大($\gtrsim0.05\,M_\odot$),短平台SNe II位于有限的参数空间中,作为SNe IIL和IIb之间的过渡类。对于SNe 2006 Y,2006 ai和2016 egz,我们的研究结果表明,高质量红超巨星(RSG)的祖先($M_{\rm ZAMS} \simeq 18$ - $22\,M_{\odot}$)具有小的富氢包层质量($M_{\rm H_{\rm…
2021-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Serendipitous detection of the dusty Type IIL SN 1980K with JWST/MIRI
本研究利用JWST/MIRI偶然观测到近邻星系中爆炸40余年的IIL型超新星SN 1980K,通过多波段成像与光谱拟合分析其尘埃质量、温度与成分,为研究超新星过渡阶段及星周环境提供了关键观测证据。
2023-10-05 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The influence of late-stage nuclear burning on red supergiant supernova light curves
许多II型超新星(SNe)显示出早期(约30天)的热辐射,以及从IIP型到IIL型的光变曲线的多样性,这可以通过与致密和受限的星周物质(CSM)的相互作用来解释。我们对红超巨星进行流体动力学模拟,以模拟在后期核燃烧过程中由波加热引起的CSM喷射。即使是少量的沉积能量($10^{46}-10^{47}$ erg),这大致是预期由于对流激发波的核心,足以改变SN光变曲线的形状,使它们更好地符合观测。作为一个测试案例,我们考虑SN 2017 eaw的具体例子,这表明如果核燃烧事件发生在核心坍塌前约150-450天,则它能够解释光变曲线。由于低能量冲击波穿越恒星需要很长的时间,这将表现为超新星爆发前的超新星爆发,比成熟的超新星爆发早约50-350天。将这样的工作应用于其他SNe将提供SN和SN前爆发属性之间的直接联系,这可以通过未来的宽场调查进行测试。此外,我们表明,我们的模型可以定性地解释在早期的光谱中看到的许多II型SNe短寿命的“闪光电离”线。
2019-12-20 astro-ph.HE
The fast rise of the unusual Type IIL/IIb SN 2018ivc
针对近邻星系Messier 77中的SN 2018ivc,结合高分辨率测光与光谱数据,揭示其快速增亮等特殊光变及光谱特征,提出其为IIL/IIb型过渡超新星且存在星周介质相互作用,并建模估算了爆炸与介质物理参数。
2024-09-25 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Generalized Semi-Analytical Models of Supernova Light Curves
我们提出了广义超新星(SN)的光变曲线(LC)模型的各种功率输入。我们提供了一个表达式的功率输入所产生的自相似的前向和反向冲击SN喷出物-拱星物质(CSM)的相互作用。我们发现,在光学薄的情况下,这种喷射物-CSM相互作用的亮度与多维辐射流体力学模拟的结果一致。我们开发了一个模型的情况下,光学厚CSM调用辐射扩散的影响的近似。在这个模型的上下文中,我们提供的时间的前向冲击波爆发的光学厚的部分CSM信封的预测。我们还介绍了一个混合LC模型,采用喷射CSM相互作用加上Ni-56和Co-56放射性衰变输入。我们将这个混合模型与2006 gy超亮超新星(SLSN)的LC相拟合。我们发现,这个模型提供了一个更好的适合LC比以前提出的模型。我们还讨论了IIL型和IIn型SN与喷出物-CSM相互作用模型之间的关系。由于CSM相互作用而产生的正向和反向冲击功率输入,在持续时间、形状和衰减速率方面都可以产生I型的LC。该模型还可以产生在峰值光度周围形状对称的LC。我们的结论是,所观察到的LC各种SNe类型IIn和SLSNe的可能是一个副产品的大范围的条件相关的显着喷出物CSM相互作用作为电源。
2011-11-22 astro-ph.HE
Light Curves of Core-Collapse Supernovae with Substantial Mass Loss using the New Open-Source SuperNova Explosion Code (SNEC)
我们提出了超新星爆炸代码(SNEC),一个开源的拉格朗日代码的流体动力学和平衡扩散辐射输运的超新星膨胀信封。给定一个祖星的模型、爆炸能量和放射性镍的数量和分布,SNEC生成辐射热光变曲线,以及假设黑体发射的不同宽波段的光变曲线。作为SNEC的第一个应用程序,我们认为爆炸的网格15 Msun(在零年龄的主序星)的氢信封剥离到不同程度,并在不同的点在其演变。如果剩余的富氢物质>~1.5-2 Msun,则所得的光变曲线显示出持续约20-100天的平台,如果剩余的富氢物质较少,则没有平台。如果这些较短的平台长度在自然界中的IIP型超新星中看不到,这表明至少对于零年龄主序质量<~ 20 Msun,氢的质量损失是一个全有或全无的过程。这也许指出了双星相互作用在产生观测到的质量剥离超新星中所起的重要作用(即,Ib/c类事件)。这些光变曲线也不同于通常所见的IIL型超新星,认为简单地改变质量损失的量不能解释这些事件。最剥离的模型开始显示类似于IIb型超新星的双峰光变曲线,证实了以前的工作,这些超新星可以来自具有少量氢和半径约500 Rsun的祖先。
2015-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the nature of rapidly fading Type II supernovae
有人认为,具有快速衰减的光变曲线的II型超新星(也称为“超新星”)。IIL型超新星)是具有低质量富氢包层的祖先爆发,其数量级为1 Msun。我们调查的光变曲线性质的超新星从这样的祖先。我们证实,这样的祖先导致迅速褪色的II型超新星。我们发现,超新星的光度从这样的祖先与典型的爆炸能量为1 e 51尔格和56 Ni质量为0.05 Msun可以暂时增加之前不久,所有的氢在信封重组。因此,在其光曲线中会出现凹凸。隆起的出现是因为56 Ni的核衰变产生的热量可以使喷出物中富含氢的层的底部电离,因此光球层可以在那里停留一段时间。我们发现,当爆炸能量较大(>~ 2 e51 erg)、56 Ni质量较小(<~ 0.01Msun)、56 Ni夹杂在喷出物中或母源半径较大时,光变曲线的隆起变得不那么明显。氦在富氢层中的混合使光变曲线下降率变大,但无助于减少光变曲线的凸起。由于我们在光变曲线模型中发现的光变曲线凸起在快速衰落的II型超新星中没有观察到,它们可能不仅具有低质量的富氢包层,而且具有更高的爆炸能量,更大程度的56 Ni混合,和/或比缓慢衰落的II型超新星更大的祖先半径,因此光变曲线凸起不会变得显着。
2015-10-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radii and Mass-loss Rates of Type IIb Supernova Progenitors
几颗IIb型超新星(SNe IIb)在爆炸前的最后几个世纪里被广泛研究,无论是祖星半径还是质量损失率。虽然样本仍然有限,但越来越多的证据表明,对于更延伸的祖细胞,最终的质量损失率往往更大,延伸更多和更少的祖细胞之间的差异超过了一个数量级。对于更广泛的祖先推断的高质量损失率是不容易解释的处方通常用于一个单一的恒星风。在本文中,我们计算了一个网格的二元演化模型。我们发现,在祖半径和质量损失率的观测关系可能是一个后果的非保守的质量转移在祖进化的最后阶段没有微调。此外,我们发现SNe IIb和SNe IIn之间可能存在联系。由于双星起源中大量的质量损失($\dot{M} \gtrsim 10^{-4} M_{\odot} \mathrm{yr}^{-1}$),SNe IIb的双星方案不可避免地导致SN祖先被致密的星周物质(CSM)包围。大约4%的所有观察到的SNe IIn的预测有密集的CSM,产生的二进制非保守的质量传递,其观察到的特性是区别于SNe IIn从其他方案。事实上,这样的SNe可能在观测上由在最后$10^3$ yr经历巨大质量损失的系统主导,导致明亮的SNe IIn或最初明亮的SNe IIP或IIL,在其早期光谱中具有SNe IIn的特征。
2017-05-09 astro-ph.HE
Type II supernova spectral diversity II: Spectroscopic and photometric correlations
我们提出了一个分析观察到的趋势和100多个II型超新星(SNe~II)的光谱和光度参数之间的大范围的相关性,在光球阶段。我们定义了一个共同的时代为所有SNe的50天后爆炸,其中大多数的样品很可能是在类似的物理条件下。几个相关矩阵的产生,以寻找有趣的趋势之间的30多个不同的光变曲线和光谱特性的特点SNe~II的多样性。总的来说,具有较高膨胀速度的SNe更亮,具有更快下降的光变曲线,更短的平台持续时间,以及更高的$^{56}$ Ni质量。使用一个更大的样本比以前的研究,我们认为,“$Pd$”-高原持续时间从最初的过渡到"高原"的下降率结束的“高原”-是一个更好的指标的氢包层质量比传统上使用的光学厚相持续时间($OPTd$:爆炸时期结束的高原)。这一论点得到以下事实的支持:$Pd$也与s $_3$(后期光变曲线下降率)相关:较低的$Pd$值与较大的s $_3$下降率相关。大的s $_3$下降率可能与较低的包层质量有关,从而使伽马射线逃逸。我们还发现$Pd$和s $_2$(平台下降率)之间存在显著的负相关关系,证实了长期存在的假设,即下降较快的SNe~II(SNe~IIL)是氢包层质量较低的爆炸的结果,因此具有较短的$Pd$值。
2017-09-08 astro-ph.HE
Carnegie Supernova Project-II: Near-infrared Spectroscopic Diversity of Type II Supernovae
我们目前的$81$近红外(NIR)光谱的$30$ II型超新星(SNe II)从卡内基超新星计划-II(CSP-II),迄今为止最大的数据集。我们确定了一些近红外特征,并表征其随时间的演变。SNe II的近红外光谱特性分为两个不同的组。这种分类首先基于He I $\lambda1.083\,μ$ m在平台期吸收的强度; SNe II在伪等效宽度上显著高于(光谱上强)或低于$50$埃(光谱上弱)。然而,在这两组之间,也观察到其他性质,如CO形成的时间和Sr II的存在。最令人惊讶的是,不同的弱和强NIR光谱类别分别对应于具有缓慢和快速下降的光曲线的SNe II。这两个光度组与SNe IIP和IIL的现代命名相匹配。包括以前发表的近红外光谱,19个SNe II中有18个遵循这种缓慢下降-光谱弱和快速下降-光谱强的对应关系。这与最近在光学中发现的缓慢和快速下降显示出连续的性质分布明显矛盾。弱SNe II显示了氦的高速成分,这可能是由外部喷出物与红超巨星风相互作用产生的反向激波的热激发引起的,但观察到的二分法的起源尚不清楚。进一步的研究对于确定国家清单报告中的明显差异是由于不同的物理过程还是由于当前数据集中的空白至关重要。
2019-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2019hcc: A Type II Supernova Displaying Early O II Lines
我们提出的光谱学与紫外,光学和近红外测光SN 2019 hcc,它驻留在一个主机星系在红移0.044,显示太阳下的金属丰度。超新星光谱在4000埃附近呈现出一个“w”形,通常与O II线有关,是典型的I型超亮超新星。SN 2019 hcc的峰后光谱显示了一个从极大值过去19天开始的发展良好的H alpha P-Cygni轮廓,其光变曲线,就绝对峰值光度和演化而言,类似于快速下降的富氢超新星(SN IIL)。该物体没有显示出任何明确的相互作用迹象,因为没有证据表明光谱中存在窄线或光变曲线中存在波动。我们的tardis光谱建模的第一个光谱表明,碳,氮和氧(CNO)在19000 K复制的“W”形状,并建议在8000 K的非热激发的CNO和金属线的组合可以复制在4000 ℃看到的功能。测辐射热光变曲线模型显示SN 2019 hcc可以用磁星模型来拟合,显示出相对较强的磁场(B > 3 x 10^14 G),这与峰值亮度和上升时间相匹配,而无需将光变曲线提升到超亮亮度。磁星所产生的高能光子将是探测到的O II线的来源。因此,SN 2019 hcc显示,在4000光年左右的“w”形轮廓,通常归因于O II,不仅在超亮超新星中显示,因此它不应该被视为属于这种超新星类型的唯一证据。
2021-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
A unified explanation for the supernova rate-galaxy mass dependency based on supernovae discovered in Sloan galaxy spectra
利用一种在星系光谱中发现和分类超新星(SNe)的方法,我们在斯隆数字巡天数据发布9中,在74万个所有类型的星系和21.5万个没有活动星系核的恒星形成星系中,分别探测到91个Ia型SNe(SNe Ia)和16个II型SNe(SNe II)。其中15个Ia型和8个II型超新星为首次发现。我们使用我们的SN样品来测量SN率每单位质量作为星系恒星质量,恒星形成率(SFR)和特定SFR(sSFR)的函数,由MPA-JHU Galspec管道导出。我们发现,SN Ia和SN II率每单位质量和星系恒星质量,SFR,和sSFR之间的相关性可以解释的组合各自的SN延迟时间分布(分布的时间之间经过的形成的恒星星族和所有随后SNe),年龄的调查星系,红移,在它们被观察到,和他们的恒星形成的历史。这个模型最早是由奇石勒等人提出的,用于超新星Ia的速率-质量相关,但在这里扩展到超新星II以及与星系SFR和sSFR的相关。最后,我们测量了体积SN II率在红移0.075的$R_{\rm II,V} = 0.621^{+0.197}_{-0.154}({\rm stat})^{+0.024}_{-0.063}({\rm sys}) \times 10^{-4}$年$^{-1}$兆个人电脑$^{-3}$。假设SNe IIP和IIL占所有核心塌陷(CC)SNe的60%,则CC SN率为$R_{\rm CC,V} …
2015-03-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Spectropolarimetry of Type II supernovae (II) Intrinsic supernova polarization and its relations with the photometric/spectroscopic properties
研究15颗富氢核坍缩超新星的内在偏振与测光和光谱性质的关系,发现爆炸不对称性与爆炸能量成正比,全局不对称结构(如喷流)可能是实现高能超新星爆炸的关键。
2023-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Towards Characterization of the Type IIP Supernova Progenitor Population: a Statistical Sample of Light Curves from Pan-STARRS1
近年来,提供深层多波段成像的宽视场巡天为间接表征核心坍缩超新星(SN)的祖先群体提供了一条新途径:系统的光变曲线研究。我们从Pan-STARRS 1中收集了一组76条Grizy波段类型IIP SN光变曲线,这些光变曲线是在4年的持续调查计划中获得的,并使用光谱学和基于机器学习的光度技术进行分类。我们开发和应用一个新的贝叶斯模型,在样品中的每个光变曲线的完整的多波段演变。我们没有发现快速下降的爆炸(历史上称为“IIL型”SNe)的亚群的证据。然而,我们确定了一个高度显着的平台相位衰减率和峰值亮度之间的关系,在我们的SNe IIP。这些结果支持一个单一的参数,可能由初始恒星质量决定,主要控制红超巨星的爆炸。这种关系也可以应用于超新星宇宙学,提供了一个可扩展的蜡烛好的内在散射0.2马格。我们比较每个光变曲线的物理模型,从流体动力学模拟,以估计祖初始质量和其他属性的泛星1型IIP SN样本。我们表明,需要校正建模和观察到的SN IIP光变曲线属性和扩展网格的祖属性之间的系统差异,使强大的祖推断从多波段光变曲线样本的这种。这项工作将作为一个探路者的光度研究的核心崩溃SNe进行通过未来的宽场瞬态搜索。
2015-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2018zd: An Unusual Stellar Explosion as Part of the Diverse Type II Supernova Landscape
我们对SN 2018 zd进行了广泛的观测,覆盖了爆炸后的第一个$\sim450$ d。这个SN在未过滤的光变曲线中显示了爆炸后小时可能的冲击爆发信号$\sim3.6$ \,以及第一周内的突出闪光电离光谱特征。在最早的几天内,光球温度不寻常地上升(从$\sim 12,000$,K迅速上升到18,000,K以上),这表明喷出物被持续加热。SN 2018 zd显著的温度升高和闪光光谱特征都可以用SN喷出物与大质量恒星风($0.18^{+0.05}_{-0.10}\, \rm M_{\odot}$)的相互作用来解释,后者是SN 2018 zd发光峰($L_{\rm max} = [1.36\pm 0.63] \times 10^{43}\, \rm erg\,s^{-1}$)的原因。SN 2018 zd的发光峰和低膨胀速度($v \approx 3300$ km s $^{-1}$)使得SN 2018 zd类似于起源于星周相互作用的LLEV(luminous SNe II with low expansion velocities)事件的一员。相对快速的峰后下降允许SN 2018 zd分类为形态上连接SNe~IIP和SNe~IIL的过渡事件。在放射性衰变阶段,SN 2018 zd经历了显著的通量下降,在光谱学和光度学上表现得更像一个低光度的SN~IIP。这种对比表明,星周相互作用在修正S…
2020-07-28 astro-ph.HE
Short-Lived Circumstellar Interaction in the Low-Luminosity Type IIP SN 2016bkv
虽然已知与星周物质的相互作用在IIn型超新星(SNe)中扮演重要角色,但对更常见的SNe IIP和IIL的分析传统上并不包括相互作用作为重要的动力源。然而,最近的活动,观察超新星爆炸后的几天内,揭示了狭窄的发射线的高电离物种在最早的光谱发光超新星II的所有子类。这些“闪电离”的特征表明,在这颗恒星的周围存在着一个封闭的物质壳层。在这里,我们提出了第一个低光度(LL)SN,显示闪光电离功能,SN 2016 bnos。这个SN在$M_V = -16$等达到峰值,在最大亮度附近的Hα膨胀速度低于1350 km/s,使其处于SNe IIP分布的微弱/缓慢端(类似于SN 2005 cs)。SN 2016 b的光变曲线形状在SNe IIP中也是极端的。一个非常强的初始峰值可能表明来自星周相互作用的额外光度。从平台到镍尾部的一个非常小的下降表明,与其他LL SNe IIP相比,放射性镍的产量异常大。SN 2016 bnx的星云光谱与模型的比较,提出SN 2016 bnx是一颗电子捕获超新星的可能性。
2018-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIP SN 2024bch: Hydrodynamic model, shock breakout, and circumstellar interaction
NRC “Kurchatov Institute”(俄罗斯国家研究中心库尔恰托夫研究所);Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院天文研究所)
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
Intermediate-luminosity red transients: Spectrophotometric properties and connection to electron-capture supernova explosions
本文对AT 2010 dn、AT 2012 jc、AT 2013 la、AT 2013 lb和AT 2018 aes五个中间亮度红瞬变(ILRT)进行了光谱学和光度学研究。它们具有共同的观测特性,属于类似于原型ILRT SN~ 2008 S的天体家族。这些事件的上升时间小于15天,绝对峰值在$-11.5$和$-14.5$之间。它们的伪测辐射热光变曲线峰值在$0.5$ - $9.0 \times10^{40}~\mathrm{erg~s}^{-1}$范围内,它们的总辐射能量为(0.3 - 3)$\times$ ~10 $^{47}$ ~erg。在最大亮度之后,光变曲线呈现单调下降或平台,分别类似于暗淡的超新星IIL或IIP。在后期阶段,光变曲线变平,大致遵循$^{56}$ Co衰变的斜率。如果后期电源确实是放射性衰变,则这些瞬变产生的$^{56}$ Ni质量的数量级为$10^{-4}$至$10^{-3}$ ~ \msun。我们的ILRT样品的光谱能量分布,从光学延伸到中红外(MIR)域,揭示了一个明确的IR过剩后不久,爆炸和不可忽略的MIR发射在非常晚的阶段。谱线中有明显的H线,发射速度约为几百km~s $^{-1}$,并伴有Ca~II特征。特别是,[Ca~II] $λ$ 7291,7324双峰在任何时候都是可见的,这是这一系列瞬变的特征。SN~ 2008 S的前身在史匹哲和平号档案…
2021-08-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Gravitational Wave Signal of a Core Collapse Supernova Explosion of a 15M$_\odot$ Star
在这封信中,我们报告的引力波信号计算的背景下,一个$ab$ $initio$,三维模拟的核心坍缩超新星爆炸,开始与15 M $_\odot$明星和使用国家的最先进的弱相互作用。模拟是用我们的中微子流体动力学代码Chimera进行的。我们讨论了我们预测的引力信号的检测由当前一代的引力波探测器的潜力。
2017-01-25 astro-ph.HE
Progenitor's signatures in Type Ia supernova remnants
Ia型超新星的遗迹可以提供有关其祖先历史的重要线索。我们讨论了两个观察到的超新星遗迹(SNR),据信它们是由Ia型超新星造成的,并使用各种工具来阐明可能的祖先历史。我们发现开普勒的信噪比与一个由白矮星和AGB星组成的共生双星祖先是一致的。我们的水力模拟可以重现所观察到的运动学和形态学特性。对于第谷的残骸,我们使用的X射线光谱和运动学的特点,表明喷出物可能与致密的拱星气体相互作用。
2011-11-03 astro-ph.HE
Signatures of pulsars in the light curves of newly formed supernova remnants
我们探讨了超新星的影响,特别是那些出生的毫秒周期,对周围的超新星喷出物。当它们向下旋转时,快速旋转的超新星以相对论性磁化风的形式释放出巨大的旋转能量,这可以影响超新星的动力学和光度。我们估计这些特定物体的热和非热辐射,集中在爆炸发生后的几年。我们发现,辐射热光变曲线呈现出一个高的光度平台(可以达到$10^{43-44}\,$ erg/s)在几年。同样明亮的TeV伽马射线发射和较温和的X射线峰值($10^{40-42}\,$ erg/s量级)也可能在爆炸后几个月到几年出现,因为脉冲星风星云出现,这取决于注入参数。通过跟踪大量超新星的发射来观测这些特征,可能对理解核心坍缩超新星和揭示残余致密天体的性质具有重要意义。
2013-04-19 astro-ph.HE
Neutrino Signals of Core-Collapse Supernovae in Underground Detectors
对于一套14个核心崩溃模型在动态的第一秒反弹后,我们计算详细的中微子“光”曲线预计在地下中微子天文台超级神冈,DUNE,JUNO,冰立方。这些结果是作为中微子振荡模态(正常或倒置层次)和祖质量(特别是,反弹后吸积历史)的函数给出的,并阐明了不爆炸的1D(球形)模型与相应的2D(轴对称)模型的光变曲线之间的差异。我们能够确定明确的签名爆炸(或非爆炸),反弹后吸积阶段,和硅/氧界面的吸积。此外,我们能够估计各种物理诊断的超新星探测范围和距离,其中嵌入在光变曲线中的各种时间特征可能被辨别出来。我们发现,祖质量密度分布和超新星动力学在动态爆炸阶段应该是可识别的超新星在整个星系的大部分在所有的设施研究和检测,其中任何一个,但特别是一个以上的音乐会,将大量的内部动力学超新星。
2018-08-06 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
Quark Nova Signatures in Super-luminous Supernovae
最近的观测发现了超亮超新星(SLSNe)的存在。虽然已经提出了几种可能的解释,一个共识的描述SLSNe还没有found. In这项工作中,我们研究了8 SLSNe的双激波夸克新星的背景下的光变曲线。我们发现,在25-35 $M_{\sun}$范围内的祖星提供了充足的能量来驱动每个光变曲线。研究了双激波夸克新星的物理性质变化对光变曲线组成的影响。我们的结论是各种各样的SLSN光变曲线形态可以解释主要是由超新星和夸克新星之间的时间长度的变化。我们的分析表明,一个奇异的H $α$光谱轮廓中发现的三个SLSNe可以很自然地描述在双激波夸克新星的情况。双激波夸克新星独特的光谱特征的预测。
2012-06-29 astro-ph.HE
Supernova signals of light dark matter
暗物质直接探测实验对质量低于GeV的星系群暗物质的灵敏度很差。然而,这样的暗物质可以在超新星中大量产生。由于这种热产生的物质比银河系的暗物质热得多,因此可以通过直接探测实验来观察。本文以费米子暗物质和一个重暗光子为例,研究了一个暗扇区。我们首先扩展现有的超新星冷却约束这个模型的强耦合制度的暗物质成为扩散被困在超新星。然后,使用的事实,即使在这些冷却约束的这些暗扇区粒子的弥漫银河通量仍然可以很大,我们表明,这种通量是可检测的直接检测实验,如当前和下一代液体氙探测器。因此,由于超新星的产生,轻暗物质有可能在质量和耦合的许多数量级上被发现。
2019-10-16 astro-ph.HE hep-ph
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
Gravitational memory signal from neutrino self-interactions in supernova
本文研究超新星中微子自相互作用对引力波记忆信号的影响,发现高频段自相互作用中微子的记忆信号弱于自由流情形,并探讨了DECIGO和BBO探测与区分此类信号的前景。
2024-09-04 astro-ph.HE gr-qc hep-ph