PTF11iqb: Cool supergiant mass loss that bridges the gap between Type IIn and normal supernovae
PTF 11 iqb最初被归类为在爆炸后很早就发现的I型事件。在第2天,它表现出窄的沃尔夫-拉叶(WR)光谱特征,但窄发射很快减弱,光谱变形为类似于II-L和II-P型。在后期,Halpha发射表现出复杂的多峰轮廓,让人想起SN 1998 S。在光谱演化方面,我们发现PTF 11 iqb是SN~ 1998 S的近孪生子,尽管在早期与星周物质(CSM)的相互作用较弱,而在晚期与CSM的相互作用较强。我们解释的光谱变化所造成的早期相互作用与不对称CSM迅速(第20天)由扩大SN喷出物光球包围,但随后再次揭示高原结束后,当光球消退。光变曲线可以与一个简单的模型相匹配,弱CSM相互作用添加到一个正常的SN~II-P的光变曲线。这个平台需要祖有一个扩展的H信封像一个红超巨星,符合缓慢的祖风速表示的窄发射。冷超巨星的祖先是重要的,因为PTF 11 iqb在其早期光谱中显示了WR特征-这意味着在早期SN光谱中存在这种WR特征并不一定表明是WR样的祖先。总体而言,PTF 11 iqb桥接SNe~IIn,在SNe II-L和II-P中观察到较弱的前SN质量损失,这意味着这些类型之间的连续性。
2015-01-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Late-time Radio Search for Highly Off-axis Jets from PTF Broad-lined Ic Supernovae in GRB-like Host Galaxy Environments
本研究使用VLA对14个PTF宽线Ic型超新星进行晚期射电观测,发现PTF10tqv符合经典GRB能量的离轴喷流特征,并排除了11个未探测样本中高能离轴喷流的存在,强调了射电巡天在搜寻离轴喷流中的重要性。
2025-10-10 astro-ph.HE
Cosmic rate of type IIn supernovae and its evolution with redshift
IIn型超新星可能构成了预测将在即将到来的设施中发现的引力透镜超新星的很大一部分。然而,本地速率用于这些估计,这是假设是独立的属性,如主机星系质量。一些研究暗示,IIn超新星可能存在宿主星系的质量偏差。本文的目的是提供一个更新的本地IIn超新星的核心崩溃比的基础上,从帕洛玛瞬态工厂(PTF)和Zwicky瞬态设施(ZTF)明亮的瞬态调查(BTS)的数据。此外,我们的目标是调查的依赖性的IIn超新星的峰值幅度的主机星系的质量和可能的主机星系的质量偏好的IIn型超新星的体积率的后果。我们构造了近似体积有限的子样本,以确定当地的IIn超新星的核心崩溃比。我们研究了绝对峰值大小的子样本的类型IIn和超亮II或IIn超新星探索这是如何与I-波段的主机星系的大小(作为代理恒星质量)。我们提出了一种方法来量化的影响,一个潜在的偏好低质量的宿主星系利用UniverseMachine算法。PTF和BTS的IIn超新星与核心坍缩的比率分别为0.046 +- 0.013和0.048 +- 0.011,这导致比率为0.047 +- 0.009,这与目前用于估计引力透镜IIn超新星数量的比率0.05一致。我们报告较暗的宿主星系的绝对星等中位数为IIn型明亮的-20.5等与3西格玛的显着性。如果用幂律模型$IIn/CC = 0.15 \cdot \log(M/M_{\odot})^{-0.05}$来描述IIn…
2023-01-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Host Galaxies of Type Ic and Broad-lined Type Ic Supernovae from the Palomar Transient Factory: Implication for Jet Production
与普通超新星(SNe)不同,其中一些是氢和氦缺乏的(称为Ic型SNe),宽线Ic型SNe(SNe Ic-bl)是非常活跃的事件,所有与真正的长持续时间伽马射线暴(LGRB)重合的SNe都是Ic-bl型。了解的祖先和机制驱动SN Ic-BL爆炸与他们的SNe Ic堂兄弟是关键,了解SN-GRB的关系和喷流生产的大质量恒星。在这里,我们提出了28 SNe Ic和14 SN Ic-bl的最大一组宿主星系光谱,所有这些光谱都是在2013年之前由同一个非目标调查发现的,即帕洛玛瞬态工厂(PTF)。我们仔细测量它们的气相金属丰度,恒星质量(M*s)和恒星形成率(SFR),考虑到最近的进展,在金属丰度领域和正确的传播不确定性。我们使用相同的方法进一步重新分析了10个文献SN-GRB的宿主,并将其与我们的PTF SN宿主进行比较,目的是通过进行彻底的统计比较(包括上限)来限制其祖先。我们发现,我们的PTF SN Ic-bl主机的金属丰度,SFR和M*s是统计上可比的SN-GRB,但显着低于PTF SNe Ic。由SNe Ic-bl和SN-GRB定义的质量-金属丰度关系与由SDSS星系定义的相同关系没有显着不同,与早期作品的主张相反。我们的研究结果指向低金属丰度作为SN Ic-bl和SN-GRB生产的关键成分,因为我们能够打破高SFR和低金属丰度之间的简并性。我们认为PTF SNe Ic-bl可能产…
2019-01-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
PTF12gzk - A Rapidly Declining, High-Velocity Type Ic Radio Supernova
只有少数具有高速喷出物的Ic型超新星(SNe)被发现和研究。在这里,我们提出了我们的无线电和X射线观测的Ic型SN,PTF 12 gzk的分析。射电辐射在爆炸后不到10天迅速下降,表明SN喷出物以高速(~0.3c)膨胀。射电数据还表明,超新星周围的星周物质(CSM)密度比正常Ic型SNe周围的CSM低约10倍。我们在距离58 Mpc处对这种快速下降的无线电SN的观测表明,考虑到VLA的新功能(改进的灵敏度和动态调度),我们有可能检测到许多额外的无线电SN,这些功能目前被忽略,导致对无线电SN Ic的偏见。早期的光学发现和随后的快速射电观测将提供一个完整的描述,即剥离的大质量恒星爆炸周围的喷出物速度分布和CSM密度,以及关于其祖先恒星性质的强有力线索。
2013-06-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Explaining the type Ia supernova PTF 11kx with a violent-prompt merger scenario
我们认为,多壳的拱星材料(CSM)和超新星(SN)喷出物与CSM的相互作用开始后59天的Ia型SN(SN Ia)PTF 11 kx爆炸,最好的描述是一个暴力的迅速合并。在这种快速合并的情况下,共同的信封(CE)阶段是终止合并的WD同伴与一个大质量的渐近巨星(AGB)的热核心。在大多数情况下,WD被破坏并吸积到更大质量的核心上。然而,在罕见的情况下,当WD比核心密度大时发生合并,核心将被破坏并吸积到较冷的WD上。在这种情况下,爆炸可能不会有明显的延迟,即,CE阶段结束后数月至数年。我们认为,这可能是导致PTF 11 kx爆炸的进化路线。这种情况可以解释在爆炸的PTF 11 kx恒星的~1000 AU范围内存在非常大的CSM,以及CSM中存在氢和壳层。
2013-02-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
A population of Type Ibc supernovae with massive progenitors; broad lightcurves not uncommon in (i)PTF
本研究利用(i)PTF非定向超新星样本,通过光变曲线拉伸量识别出占比约13%的宽光变Ibc型超新星,校正偏差后保守估计至少6%的SE超新星源自大质量前身星,为超新星前身星与恒星演化研究提供新约束。
2022-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
PTF 13efv - An outburst 500 days prior to the SNHunt 275 explosion and its radiative efficiency
某些超新星的前身在最后爆炸前会爆发出超爱丁顿光度。这种行为在I型In SNe中很常见,但这些前体的驱动机制尚未得到很好的理解。SNHunt 275在2015年5月被宣布为可能的新SN。在这里,我们报告了Palomar Transient Factory(PTF)对该事件位置的爆炸前观测,并报告了在2015年5月活动(PTF 13 efv)前约500天检测到的前兆。在2015年的瞬变和2013年的前体吸收光谱中观察到的速度很低(1000-2000 km/s),因此目前还不清楚最近的活动是否确实标志着前体的最终破坏。无论这一事件的性质,我们使用PTF光度和光谱观测,以及Swift-UVOT观测,以约束相对于总动能的前体的辐射能量的效率。我们发现,使用一个数量级的估计和假设下的球对称,辐射能量的动能的比例是在0.04至3400的范围内。
2016-05-09 astro-ph.HE
The GALEX-PTF experiment: II. supernova progenitor radius and energetics via shock-cooling modeling
大质量爆炸恒星的半径和表面成分,以及单位质量的爆炸能量,可以通过对核心坍缩超新星(CC SNe)的早期紫外线观测来测量。我们提出的结果,同时\GALEX和Palomar瞬态工厂(PTF)搜索早期紫外线发射SNe。我们分析了五个CC SNe,我们获得了$NUV$测量之前,第一次地面$R$波段检测。我们介绍了SOPRANOS,一个新的最大似然拟合工具的模型与可变的时间有效性窗口,并使用它来拟合的\citet{SapirWaxman2017}冲击冷却模型的数据。我们报告了四个II型SN,其祖先半径在$R_*\approx600-1100R_\odot$范围内,冲击速度参数在$v_{s*}\approx 2700-6000 \,\rm km\,s^{-1}$范围内($E/M\approx2-8\times10^{50}\,\rm erg/M_\odot$),一个IIb型SN,其祖先半径在$R_*\approx210R_\odot$范围内,冲击速度参数在$v_{s*}\approx11000 \rm\, km\,s^{-1}$范围内($E/M\approx1.8\times10^{51}\,\rm erg/M_\odot$)。因此,我们的试验GALEX/PTF项目表明,一个专门的,系统的SN调查$NUV$波段,如宽场紫外探测器\textit{ULTRASAT}任务,是一个令人信服的方法来研究…
2020-11-24 astro-ph.HE
Supernova PTF 09uj: A possible shock breakout from a dense circumstellar wind
IIn型超新星(SNe)的特征是其喷出物与周围的星周物质(CSM)发生强相互作用,这为研究大质量恒星爆炸死亡前的质量损失历史提供了一个独特的机会。本文介绍了Palomar瞬变工厂(PTF)探测到的一个IIn型SN PTF 09 uj的发现和后续观测。在发现PTF之前,GALEX在紫外(UV)波长的偶然观测发现了SN光变曲线的上升。SN的紫外光变曲线上升很快,时间尺度只有几天,紫外绝对AB星等约为-19.5。通过对观测结果进行建模,我们认为紫外光变曲线的快速上升是由于SN激波突破致密CSM(n~10^10 cm^-3)所致。此外,我们发现在爆炸之前,祖先经历了一个持续数年的高质量损失率阶段(每年约0.1太阳质量)。相对于其他SN的IIn,该SN的衰变速率快。
2010-09-27 astro-ph.HE
PTF11kx: A Type Ia Supernova with Hydrogen Emission Persisting After 3.5 Years
光学瞬态PTF 11 kx既表现出Ia型超新星(SNe Ia)的特征光谱特征,也表现出喷出物与含氢的拱星物质(CSM)相互作用的特征,表明存在非简并伴星。我们给出了凯克天文台峰值后$1342$天的光谱,其中H $α$发射的宽分量保持着与早期观测相似的轮廓。我们还介绍了在峰值后$1237$和$1818$天获得的$Spitzer$ IRAC检测,以及在$2133$天获得的$HST$紫外成像的上限。我们解释我们的后期观测的背景下与公布的结果-并重新解释早期的观测-为了约束CSM的物理参数和比较经常性新星系统的理论预测。我们发现,CSM的径向范围可能是恒星和CSM的内边缘之间的距离的几倍,并且CSM柱密度可能比以前的估计低两个数量级。我们发现,H $α$光度下降是类似于其他SNe与CSM相互作用,并演示了我们的红外测光是新形成的,碰撞加热的尘埃的证据。我们创建了一个模型PTF 11 kx的后期CSM相互作用,并发现X射线再处理的光电离和重组不能重现所观察到的H $α$光度,这表明X射线是热化和H $α$辐射碰撞激发。最后,我们讨论了我们的研究结果的影响,关于祖场景和几何性质的CSM PTF 11 kx系统。
2017-06-07 astro-ph.HE
Constraints on the Progenitor System of the Type Ia Supernova SN 2011fe/PTF11kly
Ia型超新星(SNe)是现代宇宙学的基本支柱,因为它们的光度很大,光变曲线形状和峰值亮度之间有明确的关系。超新星Ia的精确距离测量首次揭示了宇宙的加速膨胀,现在人们普遍认为(尽管几乎不理解)宇宙需要一种神秘的“暗”能量的存在。一般的共识认为Ia型超新星是由双星系统中的一颗白矮星(WD)的热核爆炸产生的;然而,人们对伴星的确切性质和祖先系统的物理性质知之甚少。在这里,我们利用在SN 2011 fe/PTF 11 kly(在数字成像时代发现的最近的SN Ia)位置获得的大量历史成像,将其祖先的可见光光度限制在比其他SN Ia祖先的先前限制暗10-100倍。这直接排除了发光的红巨星和绝大多数氦星作为爆炸的白矮星的质量贡献伴星。任何演化的红伴星,其质量都必须小于太阳质量的3.5倍。这些观测结果支持SN 2011 fe/PTF 11 kly的爆炸WD,从另一个WD吸积物质,或者从次巨星或主序星的罗氏瓣溢出。
2011-09-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Super Luminous Ic Supernovae: catching a magnetar by the tail
我们报告了迄今为止发现的五个最低红移超亮Ic型超新星(SL-SNe Ic)的广泛观测数据,即PTF 10 hgi,SN 2011 ke,PTF 11 rks,SN 2011 kf和SN 2012 il。在峰值后+50到+230天的瞬态测光成像结合宿主星系减法揭示了四个SL-SNe的发光尾相。来自xshooter的高分辨率、光学和近红外光谱提供了在SN 2012 il的光谱(+50 d)中检测到宽的He I $λ$ 10830发射线,揭示了至少一些SL-SNe Ic不是完全不含氦的。初看起来,我们测量的尾部光度下降率与\co的放射性衰变一致,并且需要1- 4 M的\ni来产生光度。这些\ni质量不能与峰值处的短扩散时间一致,并且确实不足以为峰值亮度提供动力。相反,我们倾向于新生磁星的能量沉积作为这些物体的动力源。一个半解析扩散模型与能量输入的自旋下降的磁星再现广泛的光变曲线数据以及。所需的喷出物的速度和温度的模型预测是在合理的协议,从我们的观察确定。导出了$0.4\lesssim E$($10^{51}$ erg)$\lesssim6.9$的磁星能量和$2.3\lesssim M_{ej}$(\M)$\lesssim 8.6$的喷出物质量。这里展示的5个SL-SNe Ic的样本,结合SN 2010 gx-迄今为止最好的SL-SNe Ic样本-指向磁星驱动的爆炸,作为所有SL-SNe …
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Type II Supernovae: Model Light Curves and Standard Candle Relationships
II型超新星爆炸模型的调查已经进行,以确定它们的光变曲线和光谱如何随它们的质量,金属丰度和爆炸能量而变化。前超新星模型取自最近对太阳金属丰度下大质量恒星演化的调查,并辅以太阳下金属丰度的新计算。爆炸是由一个活塞附近的铁芯的边缘的运动模拟和由此产生的光变曲线和光谱计算使用全多波长辐射输运。公式的开发,描述了大约如何模型观测(光变曲线光度和持续时间)规模与祖质量,爆炸能量,和放射性核合成。与观测数据的比较表明,典型超新星的爆炸能量(用无穷远处的动能来衡量)相差近一个数量级--从0.5到4.0 x 10^51尔格,典型值约为0.9 x 10^51尔格。尽管有很大的变化,模型表现出紧密的光度和膨胀速度之间的关系,类似于以前采用的经验,使SNe IIP标准化蜡烛。这种关系可以用超新星包层中氢复合的简单行为来解释,但是我们发现对祖先金属丰度和质量的敏感性可能导致系统误差。光变曲线光度、持续时间和颜色之间的其他相关性可能使SNe IIP能够仅使用光度数据获得精确到约20%的距离。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Pair-Instability Supernovae of Non-Zero Metallicity Stars
观测证据表明,局部宇宙中的一些非常大质量的恒星可能会以对不稳定超新星的形式死亡。我们提出了一个非零金属丰度恒星的对不稳定超新星的二维模拟。我们发现,在这种爆炸中几乎没有发生混合,因为恒星外壳中的金属驱动强风,在恒星死亡之前从恒星上剥离氢外壳。因此,在超新星爆发期间,反向冲击不能形成并触发流体不稳定性。在超新星的早期阶段,只有由核燃烧驱动的微弱混合发生,它太弱了,不足以影响爆炸的观测特征。
2015-01-27 astro-ph.HE
Host-Galaxy Properties of 32 Low-Redshift Superluminous Supernovae from the Palomar Transient Factory
我们通过近红外测光法和光谱法对Palomar Transient Factory在2013年之前发现的所有超亮超新星(SLSNe)的宿主星系进行了紫外线测量,并获得了它们的光度,恒星形成率,恒星质量和气相金属丰度的测量结果。我们发现,I型(贫氢)SLSNe几乎只存在于低质量(M <2 × 10^9 M_sun)和贫金属(12+log[O/H] < 8.4)星系中。我们比较了我们的样品的质量和金属丰度分布附近的星系目录的详细和结论,SLSNe-I的比率作为所有SNe的一部分,在金属丰度>0.5 Z_sun的星系严重抑制。不需要极低的金属丰度,并且实际上不提供相对SLSN速率的进一步增加。几个SLSN-I宿主正在经历剧烈的恒星爆发,但这可能只是金属丰度依赖的副作用:矮星系往往有爆发性的恒星形成历史。II型(富氢)SLSNe在整个星系质量和金属丰度范围内都有发现,它们的综合性质并不表明对低质量/低金属丰度星系的强烈偏好。有两个宿主具有不寻常的性质:PTF 10 uhf是一个I型SLSN,位于一个大质量的明亮红外星系中,红移z=0.29;而PTF 10 tpz是一个II型SLSN,位于一个早型宿主的核中,红移z=0.04。
2016-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting the Mass Step: Environmental Dependence of Type Ia Supernovae in Low-Metallicity Host Galaxies
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Case Western Reserve University(凯斯西储大学);Baylor University(贝勒大学)
本研究重新审视Ia型超新星的光度-质量关系,发现低金属licity环境可能影响其标准化亮度。
2025-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE
Study of the Dependence of the Plateau Shape for Type II Supernovae on Metallicity
我们考虑的影响,在U波段的流量下降率的变化,作为金属丰度$Z$的函数的II-P型超新星(SNe IIP)。基于这种效应,我们提出了一种新的方法来确定光度红移的SN IIP光变曲线在U波段。利用STELLA程序,我们构造了不同红移的$z = 0.0, 0.1$和$0.3$在不同波段的模型光变曲线,随着模型中金属丰度从$Z \sim 10^{-3}$减小到$\sim 10^{-6}$,模型光变曲线的变化规律也发生了变化。在U带的通量示出达到一个平台,在最低的金属丰度。我们还考虑了其他参数的影响:超新星爆发前的质量和放射性镍-56的质量。
2020-10-05 astro-ph.HE
R-band light-curve properties of Type Ia supernovae from the (intermediate) Palomar Transient Factory
我们展示了从Palomar Transient Factory(PTF; 2009-2012)调查和中间Palomar Transient Factory(iPTF; 2013-2017)中光谱鉴定的Ia型超新星(SNe)的最佳265采样R波段光变曲线。一个模型独立的光变曲线模板是从我们的数据集建立的,目的是研究我们样本中的平均属性和多样性。我们使用机器学习工具在光变曲线属性中搜索多个种群。我们还利用了我们的光变曲线的长历史,长达4000天,以排除任何重大的超新星爆发前或后的耀斑。根据光变曲线的形状,我们发现R波段的平均上升时间为$16.8^{+0.5}_{-0.6}$天。虽然PTF/iPTF是单波段巡天,但通过模拟哈勃-勒梅特图中SNe的残差,我们估计样本的平均色过量为$<$ E $($ B $-$ V $)> \approx 0.05(2)$ mag,因此平均校正峰值亮度为$M_R = -19.02\pm0.02$ $+5 \log( {\rm H}_0 [{\rm km} \cdot{\rm s}^{-1} {\rm Mpc}^{-1}]/70)$ mag,仅弱依赖于光变曲线形状。内禀散射被发现是$σ_R = 0.186 \pm 0.033$ mag的红移范围$0.05<z<0.1$,没有颜色校正的个人SNe。我们的分析表明,Malmquist偏差在z=0.13时变得非常显著…
2018-11-30 astro-ph.HE
Supernovae SDSS Host Metallicity Catalog and Resulting Metallicity Distributions by SNe Type
为了支持正在进行的项目,我们已经编制了一个超新星数据库,其主金属丰度由斯隆数字巡天(SDSS)中的光谱学确定,我们将其作为社区一般使用的目录提供。在这里,我们提供了KK 04(Kobulnicky & Kewley 2004),T04(Tremonti et al. 2004)和D16(Dopita et al. 2016)诊断中的金属丰度值以及相关线通量的汇编,以允许用户计算自己的金属丰度。这里提供的样本有大约1700个物体的金属丰度至少在一个诊断中,KK 04中大约有1200个物体,其中300多个是核心塌陷SNe,或者是Kelly & Kirshner(2012)汇编中核心塌陷物体数量的两倍,反映了最近SNe探测能力的显著改善。我们发现一些差异的金属丰度分布的亚型的II型和Ia型SNe和推测,金属丰度可能发挥作用,如果发生II型SNe事件IIb和IIn或作为标准的II型。
2019-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Bright Type IIP Supernovae in Low-Metallicity Galaxies
本文测量了低光度($M>-17$)矮宿主星系中12颗IIP型超新星(SNe II)光谱中Fe II,$λ$ 5018吸收特征的伪等效宽度。Fe II,$λ$ 5018线被认为是SN型祖星金属丰度的一个有用的诊断。我们样本中的事件是由泛星瞬变巡天(PSST)通过光度测量发现的,并由我们通过光谱进行分类。比较我们的样本24文献SNe II,我们发现,那些在低光度主机有显着较弱的Fe II功能,与概率$10^{-4}$,这两个样本是从相同的分布。由于低质量星系预计将包含较低比例的金属,我们的研究结果是一致的铁II,$λ$ 5018的金属丰度的依赖,因此支持使用这条线作为金属丰度探针,在最近的一些工作,在协议。此外,我们发现,在微弱的(低金属丰度)主机的SNe可能是更明亮的平均比那些在文献中的样本,这表明可能的物理差异类型IIP SNe在低和高金属丰度。然而,需要对宿主星系灭绝的精确测定来量化这种影响。
2018-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Relative frequencies of supernovae types: dependence on host galaxy magnitude, galactocentric radius and local metallicity
内容:恒星演化理论认为,超新星(SN)类型的数量比与金属丰度之间的关系对于了解祖星的性质(质量、金属丰度、自转、双星等)具有重要的线索。目的:我们调查的金属丰度依赖的各种SN类型的数量比,使用一个大样本的SN以及它们的径向位置的信息,和大小,他们的宿主星系。研究方法:我们推导出典型的银河系金属丰度(使用众所周知的金属丰度-光度关系)和局部金属丰度,即在SN的位置;在后一种情况下,我们使用的经验事实,即在盘星系的金属丰度梯度是~常数时,表示在dex/R25。结果如下:我们确认的N(IBC)/N(II)的比率对金属丰度的依赖性;最近的单星模型与旋转和双星模型没有旋转出现同样好地再现金属丰度的依赖性。我们的样本量不允许对N(Ic)/N(Ib)比值得出有意义的结论。最后,我们发现了一个意想不到的金属丰度的热核到核心坍缩超新星的比例依赖,我们解释的恒星形成的宿主星系的属性。
2009-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Not So Heavy Metal I: Low Metallicity Enhances the Rate of high-redshift Superluminous Supernovae
University of Minnesota(明尼苏达大学);Northwestern University(西北大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本研究提出新理论框架,结合金属丰度标度关系与恒星质量分布,预测低金属丰度使高红移超亮超新星发生率提升近一个数量级,影响未来巡天探测。
2026-10-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Type I Superluminous Supernovae as Explosions inside Non-Hydrogen Circumstellar Envelopes
最近发现了一些I型(无氢)超亮超新星(SLSN)事件。然而,其性质仍有争议。其中最有前途的想法是冲击相互作用机制,但只有简化的半解析模型已被应用到目前为止。我们模拟光变曲线的几个I型SLSN(SLSN-I)的模型覆盖的密集,非氢拱星信封,使用多组辐射流体动力学代码,预测不仅测辐射热,但也可调光变曲线。我们证明,大部分SLSNe-I,包括那些相对较窄的光变曲线,如SN 2010 gx或广泛的,如PTF 09 cnd可以解释的SN喷出物与CS信封的相互作用,虽然这些模型的参数范围是相当宽的。中等爆炸能量($\sim (2 - 4)\cdot 10^{51}$尔格)足以解释窄和宽的SLSN-I光变曲线,但这两种情况下的喷射质量和包络质量不同。只需要5到10个$M_\odot$的非氢物质就可以重现SN 2010 gx的光变曲线,而PTF 09 cnd的最佳模型非常庞大:它在CS包层中几乎包含$ 50 M_\odot $,而在喷出物中只包含$ 5 M_\odot $。每种情况下的CS包络从10 $R_\odot$延伸到$\sim 10^5R_\odot$($7\cdot 10^{15} $ cm),这比标准SNe在最大光附近的典型光球半径大约大一个数量级。我们简要地讨论可能的方式来形成这种不寻常的信封。
2016-09-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Theoretical Clues to the Ultraviolet Diversity of Type Ia Supernovae
金属丰度对Ia型超新星(SNe Ia)观测光的影响可能导致系统误差,因为比较本地和遥远的SNe Ia的绝对星等来测量光度距离和确定宇宙学参数。紫外线可能对金属丰度特别敏感,尽管不同的建模方法在幅度、波长依赖性甚至影响的符号方面存在分歧。外层的密度结构^56 Ni和较小程度的非球面性也会影响紫外线。我们计算合成光度的各种金属依赖模型和比较紫外/光学光度从雨燕紫外/光学望远镜。我们发现,在中紫外线到近紫外线的颜色的散射是大于预测的金属丰度的变化单独,是不一致的变红。我们表明,最近采用的方法来确定相对丰度使用紫外光谱可以使用UVOT光度法,但我们警告说,准确的结果需要一个准确的模型的变化的原因。丰富的紫外光度法,现在应该提供的模型,通常依赖于紫外光谱约束金属,密度和其他参数的约束。然而,仍然需要各种SN爆炸的紫外光谱来指导精确模型的创建。更好地理解影响紫外线的影响对于使用SNe Ia作为宇宙学探针是重要的,因为紫外线可以测试SNe Ia是否受到进化效应的显著影响。
2015-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The Rising Light Curves of Type Ia Supernovae
我们提出了一个分析的早期,上升的光变曲线的18 Ia型超新星(SNe Ia)发现的帕洛玛瞬态工厂(PTF)和La Silla-QUEST变异调查(LSQ)。我们使用简单的幂律$(f(t) = {α\times t^n})$来拟合这些早期数据通量,以确定第一光的时间$({t_0})$,从而确定从第一光到峰值亮度的上升时间$({t_{rise}})$,以及幂律上升的指数($n$)。我们发现平均未校正上升时间为$18.98 {\pm} 0.54$天,单个SN上升时间范围为$15.98$至$24.7$天。指数n显示出明显偏离文献中通常假设的$n = 2$(或${f(t) \propto t^2}$)的简单“火球模型”。平均值为$n = 2.44 {\pm} 0.13$,我们的数据也显示了事件之间的显著差异。这种偏差对整个SN喷出物中56 Ni的分布有影响,较高的指数表明56 Ni混合程度较低。发现的n的范围也证实了56 Ni分布在整个超新星Ia的人口中不是标准的,与早期通过光谱建模测量这种丰度的工作一致。我们还表明,非常早期的光变曲线的持续时间,之前的光度已经达到其最大值的一半,不相关的光变曲线的形状或拉伸,用于在宇宙学应用中的超新星Ia。这对超新星Ia光变曲线的宇宙学拟合有影响。
2014-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evaluating Systematic Dependencies of Type Ia Supernovae: The Influence of Deflagration to Detonation Density
我们探讨的影响爆燃到爆轰过渡(DDT)的密度对生产的Ni-56的热核超新星爆炸(Ia型超新星)。在DDT范式中,跃迁密度决定了爆炸爆燃阶段的膨胀量,因此也决定了产生的核统计平衡(NSE)物质的量。我们采用了一个理论框架,一个良好的控制统计研究的二维模拟热核超新星与随机的初始条件,可以与特定的选择过渡密度,产生类似的平均值和范围内的Ni-56质量从观察推断。在这个框架内,我们利用一个更现实的“慢炖”白矮星祖先模型,结合火焰模型和能量学方案,计算了一系列模拟爆炸合成的Ni-56和NSE材料的量,其中跃迁密度在1- 3 × 10^7 g/cc范围内变化。我们发现NSE产量的过渡密度,这是由羽上升和恒星膨胀之间的竞争的日志上的二次依赖。通过考虑金属丰度对跃迁密度的影响,我们发现对于太阳金属丰度评估的1个太阳金属丰度增加,NSE产额减少0.055 +/- 0.004太阳质量。对于金属丰度的相同变化,这一结果转化为Ni-56产额的0.067 +/- 0.004太阳质量减少,略强于由于电子分数从初始组成的变化。观测测试的金属丰度的产量的依赖性仍然有些模糊,但我们发现的依赖性是从一些研究中推断的。
2010-07-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry IV: Explodability, remnant properties and nucleosynthesis yields of low metallicity stars
在本系列的第四篇论文中,我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH对两组非旋转恒星祖先模型进行了系统的研究。我们的研究包括爆炸前的模型与金属丰度Z=0和Z=Z $_{\odot}\times 10^{-4}$和覆盖的祖质量范围从11到75 M $_\odot$。我们提出并讨论了所有模型的爆炸性质,并预测在这种方法内的残余物(中子星或黑洞)的质量分布。我们还进行了系统的核合成研究,并预测详细的同位素产量作为祖质量和金属丰度的函数。我们提出了我们的核合成结果与观测派生的$^{56}$镍喷出物从正常的核心坍缩超新星和铁族丰度的贫金属星HD~84937的比较。总的来说,我们的爆炸能量,剩余质量分布,$^{56}$镍质量,和铁组产率的结果是一致的正常CCSNe的观察。我们发现,在低和零金属丰度的恒星祖先更容易BH的形成比那些在太阳的金属丰度,这允许在LIGO/VIRGO观察到的质量范围内的BH的形成。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-Poor Superluminous Supernovae and Long-Duration Gamma-Ray Bursts Have Similar Host Galaxies
我们目前的光学光谱和光学/近红外测光的31个宿主星系的贫氢超亮超新星(SLSNe),包括15个事件从泛星1中深调查。我们的样本跨越了红移范围0.1 < z < 1.6,是第一个全面研究宇宙爆炸这一特定子类的宿主星系。结合多波段测光和发射线测量,我们确定了光度、恒星质量、恒星形成速率和金属丰度。我们发现,总体而言,SLSNe的宿主是低光度(<M_B>~ -17.3等)、低恒星质量(<M_*> ~ 2 x 10^8 M_sun)的种群,具有较高的比恒星形成率中位数(<sSFR>~ 2 Gyr^-1)。虽然至少有一个主星系具有太阳金属丰度,但我们的光谱样品的金属丰度中值较低,为12 + log(O/H)~ 8.35 ~ 0.45 Z_sun。贫H SLSNe的宿主星系在统计上不同于GOODS核心坍缩SNe的宿主星系(覆盖相似的红移范围),但在恒星质量、SFR、sSFR和金属丰度方面与长持续时间伽马射线暴(LGRB)的宿主星系相似。这一结果表明,导致大质量恒星形成SLSNe或LGRB的环境原因是相似的,特别是SLSNe在低金属丰度环境中更有效地形成。我们推测,大的核心角动量的关键成分,导致快速旋转的磁星在SLSNe和吸积黑洞在LGRB。
2014-05-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Analysis of broad-lined Type Ic supernovae from the (intermediate) Palomar Transient Factory
我们研究了34个具有宽光谱特征(SNe Ic-BL)的Ic型超新星。我们获得了我们的光度数据与帕洛玛瞬态工厂(PTF)和它的延续,中间帕洛玛瞬态工厂(iPTF)。这是第一个大的,同质的样本SNe IC-BL从一个非目标性的调查。此外,鉴于(i)PTF的高节奏,大多数SNe在爆炸后不久就被发现了。我们提出了K-校正$Bgriz$光变曲线,这些SNe,通过光度测定模板减去图像。我们分析了$r$带光变曲线的形状,发现下降参数$Δm_{15}$和上升参数$Δm_{-10}$之间存在相关性.我们研究了SN的颜色,并基于$g-r$,我们估计了宿主星系的灭绝。峰值$r$ -波段绝对星等的平均值为$-18.6\pm0.5$ mag。我们将每个$r$ -波段的光变曲线与SN 1998 bw的光变曲线(缩放和拉伸)进行拟合,以得出爆发时期。我们使用热辐射校正、$r$波段数据和$g-r$颜色计算了热辐射光变曲线.通过拟合SNe Ic的光谱模板,获得了Fe II的膨胀速度。使用半解析Arnett模型拟合测辐射热光变曲线和峰值速度,以估计喷出物质量$M_{\rm ej}$、爆炸能量$E_{K}$和$^{56}$ Ni质量($M(^{56}$ Ni)。我们找到了$M_{\rm ej} = 4\pm3~{\rm M}_{\odot}$、$E_{K} = (7\pm6) \times 10^{51}~$ erg和…
2018-11-19 astro-ph.HE
Metallicity-dependent nucleosynthetic yields of Type Ia supernovae originating from double detonations of sub-M$_{\text{Ch}}$ white dwarfs
在具有氦壳层的亚克拉塞卡质量碳氧白矮星中的双爆轰是Ia型超新星(SNe Ia)的一种潜在的爆炸机制。它包括外壳爆炸和随后的核心爆炸。我们研究的重点是祖金属丰度对核合成产率的影响。为此,我们计算和分析了一组11个不同的模型,不同的核心和壳质量在四个不同的金属丰度。这导致金属丰度在0.01 $Z_\odot$和3 $Z_\odot$之间的总共44个模型。我们的模型显示了在高密度制度的金属丰度的强烈影响。$^{22}$ Ne的存在导致中子过量,其将生产从$^{56}$ Ni转移到稳定同位素,例如在富含$α$的冻结状态中的$^{54}$ Fe和$^{58}$ Ni。金属丰度实施方案的同位素进一步用作壳爆炸中的附加反应的种子核。最重要的是,$^{55}$ Mn的产量随着金属量的增加而增加,证实了先前工作的结果。相对于铁的元素比率的比较显示出一些模型与太阳值的相对较好的匹配。Mn在3 $Z_\odot$时达到超日照值,某些模型中的日照值在$Z_\odot$时达到。这表明,所需的贡献,超新星Ia起源于阿布拉塞卡质量WD可以低于估计在oreovious工作,以达到太阳值的[Mn/Fe]在[Fe/H] $=0$。我们的银河系化学演化模型表明,来自亚克拉塞卡质量白矮星的Ia超新星,以及核心坍缩超新星,可以占太阳锰丰度的80%以上。使用金属丰度相关的超新星Ia产量有助于再现[Mn/Fe]作为太阳附近金属…
2021-09-01 astro-ph.HE
Type Ia Supernovae keep memory of their progenitor metallicity
对Ia型超新星多样性的最终理解是利用吸积白矮星的热核爆炸作为宇宙学尺度的最紧迫的问题之一。特别是,我们调查的祖系统金属丰度的物理和化学性质的WD在爆炸时期的影响。我们分析了通过吸积和沸腾阶段的CO WD的演变,通过使用演化模型的基础上随时间变化的对流混合和扩展的核网络,包括最重要的电子捕获,β衰变和URCA过程。我们发现,由于URCA过程和电子捕获,热失控发生的中子过剩和密度比以前声称的要大得多。此外,我们发现,祖金属丰度越高,吸积和沸腾阶段的中子过剩变化就越大,爆炸时的中心密度和对流速度就越高。因此,酝酿阶段作为一个放大器的差异存在于SNe Ia祖细胞。当我们的结果应用到中子过剩估计的第谷和开普勒年轻超新星遗迹,我们得出的祖先的金属丰度应该在Z=0.030-0.032的范围内,接近银河系薄盘的平均金属丰度值。由于在爆炸中产生的${^{56}}$ Ni的量取决于热失控时的中子过剩和中心密度,我们的结果表明,光变曲线特性取决于祖金属丰度。
2017-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Swift UVOT Grism Observations of Nearby Type Ia Supernovae -- II. Probing the Progenitor Metallicity of SNe Ia with Ultraviolet Spectra
Ia型超新星(SNe Ia)的紫外(UV)观测对于限制其祖先系统的性质至关重要。理论研究预测,探测SN最外层的紫外光谱应该对母体的金属含量敏感。利用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台获得的最大的Ia超新星紫外光谱样品(λ <2900 A),研究了紫外光谱与金属丰度的关系。这是第一次,我们的研究结果揭示了超新星Ia紫外线通量和宿主星系金属丰度之间的相关性(~2 σ),在更多的金属丰富的星系(可能有较高的祖金属丰度)的SNe具有较低的紫外线通量水平。我们发现,这种金属丰度效应只在短波长(λ <2700),这与理论预测吻合得很好。我们在峰值亮度处产生Ia型超新星的紫外光谱模板。利用我们的样品,我们可以解开光曲线形状和金属含量对紫外光谱的影响。我们还研究了紫外光谱和SN光度之间的相关性参数化哈勃残差。然而,我们没有看到哈勃残差的显著趋势。这可能是由于SN距离的不确定性很大,因为我们的大多数样本成员都非常接近(红移z<0.01)。在哈勃流中发现SNe的未来工作将是必要的,以限制对SNIa宇宙学的潜在金属丰度偏差。
2019-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The power of binaries on stripped-envelope supernovae across metallicity: uniform progenitor parameter space and persistently low ejecta masses, but subtype diversity
本文利用POSYDON星族合成程序研究金属丰度对剥离包层超新星的影响,发现绝大多数SESNe来自双星中经历稳定质量转移的主星,其总体发生率几乎不依赖金属丰度,但亚型比例和年龄分布呈现显著的金属丰度依赖性,且预测抛射物质量持续偏低并符合观测。
2025-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ibn Supernovae Show Photometric Homogeneity and Spectral Diversity at Maximum Light
Ibn型超新星(SNe)是一种小型但有趣的爆炸类型,其光谱特征是低速氦发射线,几乎没有氢的证据。流行的理论认为,这些是嵌入在富含氦的星周物质(CSM)中的超大质量恒星的核心坍缩爆炸。我们报告了六个新SNe Ibn的光学观测结果:PTF 11 rfh,PTF 12 ldy,iPTF 14 aki,iPTF 15 ul,SN 2015 G和iPTF 15 akq。这使得文献中此类物体的样本量达到22个。我们还报告了Ibn SN 2015 U型的新数据,包括近红外光谱。为了表征类作为一个整体,我们分析了完整的伊本型样品的光度和光谱特性。我们发现,尽管预期CSM相互作用会产生一组异质的光变曲线,如SNe IIn所示,但大多数Ibn型光变曲线的形状非常相似,在最大光照后的第一个月内以约0.1 mag/天的速度下降,只有少数显著的例外。伊本超新星的早期光谱至少有两种,一种是窄的天鹅座P线,另一种是宽的发射线,两者都在最大光附近,这可能表明爆炸时祖先系统的状态不同。或者,光谱多样性可能是由于视角效应或仅仅由于缺乏早期光谱覆盖而引起的。相对的光变曲线均匀性和狭窄的光谱特征表明,CSM由空间受限的氦壳层组成,周围环绕着密度较低的扩展风。
2017-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectrum of the Supernova Relic Neutrino Background and Metallicity Evolution of Galaxies
计算了过去恒星坍缩(包括黑洞形成)中超新星遗迹中微子(SRN)背景谱。在星系金属丰度演化的基础上,考虑了黑洞形成率与红移的关系。假设失败的超新星祖先的质量和金属丰度的范围内,它们对SRN的贡献是定量估计的第一次。利用该模型,研究了宇宙星形成率密度、激波恢复时间和状态方程对SRN的影响。激波恢复时间作为一个参数,应取决于仍然未知的核心坍缩超新星的爆炸机制。研究了超新星破裂对状态方程的依赖性,超新星的坍缩动力学和中微子发射都受到影响。研究发现,SRN的低能谱主要由宇宙恒星形成率密度决定。这些低能量事件将在超级神冈实验中观察到钆负载水。
2015-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Emission from Pair-Instability Supernovae with Rotation
对不稳定性超新星被认为是某些超亮超新星(如SN 2007 bi)的候选者,也是早期宇宙中大质量零金属丰度第三族恒星爆发的主要类型之一。这些事件的祖先可以快速旋转,因此由于旋转诱导的混合和质量损失的影响,表现出不同的进化特性。正确识别这些事件需要严格的辐射流体动力学和辐射转移计算,不仅捕获光变曲线的行为,而且还捕获这些事件的光谱演化。我们目前的辐射流体动力学和辐射输运计算90-300 Msun旋转对不稳定的超新星,包括冲击爆发和后期的光变曲线阶段。我们还调查了不同的初始金属丰度和旋转速率的情况下,以确定这些参数的详细光谱特征的这些事件的影响。在最近的结果一致的非旋转对不稳定性超新星,我们发现,对于一系列的祖质量和旋转速率,这些事件有内在的红色与超亮超新星的观测相矛盾。旋转对不稳定性超新星的光谱特性与具有剥离的氢和氦包层的非旋转事件的光谱特性相似。我们发现,祖金属丰度和旋转速率属性被删除后,爆炸,并不能在由此产生的模型光谱。对不稳定性超新星模型谱的影响最直接的是超新星前质量损失和超新星喷出物的质量、温度和速度等基本性质的综合作用。
2015-10-14 astro-ph.HE
Oxygen and helium in stripped-envelope supernovae
我们提出了一个分析的507光谱的173剥离信封(SE)超新星(SNe)发现的非目标帕洛玛瞬态工厂(PTF)和中间PTF(iPTF)的调查。我们的样本包含55个IIb型SNe(SNe IIb),45个Ib型SNe(SNe Ib),56个Ic型SNe(SNe Ic)和17个Ib/c型SNe(SNe Ib/c)。我们通过测量He I $λ\lambda5876, 7065$和O I $\lambda7774$吸收线的伪等效宽度(pEW)和速度来比较SE SN亚型。与以前的工作一致,我们发现,SNe Ic显示更高的pEW和速度在O I $\lambda7774$相比,SNe IIb和Ib。He I $λ\lambda5876, 7065$谱线的pEW在最大光照后在SNe Ib和IIb中是相似的。在最大光照下,He I $λ\lambda5876, 7065$在SNe Ib中的速度高于SNe IIb。我们已经确定了SNe IIb和Ib中He I $\lambda7065$ pEW和O I $\lambda7774$速度之间的关系。这可以解释为爆炸时He含量的连续性。有人认为,SNe Ib和Ic具有相似的He含量,并且较低的混合可能是SNe Ic中隐藏He的原因。然而,我们的数据与这种混合假设相矛盾。如果假设SE SN亚型之间的其他爆炸参数不变,则在SNe Ic($V_{\mathrm{m}}…
2018-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of Type IIb Supernovae: I. Evolutionary Pathways and Rates
IIb型超新星(SNe)是理解剥离包络(SE)超新星(SN)祖先剥离机制的重要候选者。虽然二元相互作用及其高发生率通常被引用以支持它们作为IIb型SN祖细胞,但这种想法尚未使用覆盖广泛参数空间的模型进行测试。在本文中,我们使用非旋转的单星和双星模型,在太阳和低金属度跨越一个广泛的参数空间的初级质量,质量比,轨道周期,和质量传递效率。我们发现,我们的单星和双星模型有助于大致相等,但小,在太阳金属丰度的IIb型SNe的数量。双星仅在低金属丰度时作为祖先占主导地位。我们还发现,我们的模型可以解释不到一半的观测推断率IIb型SNe在太阳金属丰度,计算率~<4%的核心崩溃(CC)SNe。另一方面,我们的模型可以解释目前在低金属丰度的观测表明的速率,计算的速率高达15%的CC SNe。然而,这需要低的传质效率(~<0.1)以防止大多数祖细胞进入接触。我们认为,在我们的模型中使用的太阳金属丰度的恒星风质量损失率太高。较低的质量损失率将扩大太阳金属丰度的二进制IIb型SNe的参数空间,允许恒星在其演化过程中较早开始质量转移,达到CC而不被完全剥离。
2019-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Superluminous supernovae: diverse rise times explain diverse spectra
Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
研究通过分析超亮超新星的光谱多样性,发现其光谱特征与喷射物温度及光曲线上升时间相关,提出新的诊断方法解释其光谱差异。
2026-01-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Producing type Ia supernovae from hybrid CONe white dwarfs with main-sequence binary companions at low metallicity of Z = 0.0001
本研究结合双星演化与星族合成模型,发现在Z=0.0001低金属丰度下,混合CONe白矮星与主序伴星通道的Ia型超新星速率约为0.11-3.89×10⁻⁴ yr⁻¹,延迟时间为0.05-2.5 Gyr,且低金属丰度环境会导致相对更长的延迟时间。
2025-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the Mass-loss Histories of Type IIn and II-L Supernovae with Late-time Radio Observations
Northwestern University(西北大学);Gemini Observatory(双子座天文台);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);University of Arizona(亚利桑那大学)
通过晚期无线电观测研究Ia型II和II-L超新星的物质损失历史,发现其物质分布范围广,且核心塌缩前的物质损失历史影响显著。
2026-05-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type II supernovae in low luminosity host galaxies
我们提出了一个新的样本的II型核心坍缩超新星(SNe II)发生在低光度星系的分析,比较这些事件的样本在更明亮的主机。我们的分析进行比较SN II光谱和光度参数和估计的金属丰度(推断主机光度差异)对SN II瞬态性能的影响。我们测量的SN绝对幅度在最大值,光变曲线平台的持续时间,光学厚的持续时间,并在V带的平台下降率,以及膨胀速度和伪等效宽度(pEWs)的SN光谱中的几个吸收线。对于SN宿主星系,我们估计的绝对星等和恒星质量,一个代理的宿主星系的金属丰度。在低光度星系中爆发的SNe II显示Fe II $\lambda5018$较弱的pEWs,证实了SNII光谱中的金属线与金属丰度相关的理论预测。我们还发现,SNe II在低光度主机一般有较慢的下降光变曲线,并显示较弱的吸收线。我们发现平台持续时间和膨胀速度与SN环境之间没有关系,这表明氢包层质量和爆炸能量与宿主星系的金属丰度无关。这一结果支持了最近的预测,即红超巨星的质量损失与金属丰度无关。
2018-06-11 astro-ph.HE
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
Tumbling Dice: Radio Constraints on the Presence of Circumstellar Shells around Type Ia Supernovae with Impact Near Maximum Light
Ia型超新星(SNe Ia)的前身是有争议的,特别是为爆炸的碳氧白矮星提供质量的双星伴星的演化状态。在以前的工作中,我们提出了流体动力学模型和光学薄的无线电同步光变曲线的超新星Ia相互作用的分离,密闭壳的CSM,代表CSM形状的新星。在这项工作中,我们将这些光变曲线的光学厚制度,考虑同步自吸收和自由-自由吸收。我们得到简单的公式来描述在模拟中看到的光学深度的演变,允许光学厚光曲线近似为任意壳属性。然后,我们通过解释已发布的无线电数据来演示此工具的使用。首先,我们考虑PTF 11 kx的未检测-一个已知具有分离的封闭壳的SN Ia-并发现未检测与其CSM的当前模型一致,并且稍后的观测将对该事件有用。其次,我们统计分析了一个合奏的无线电未检测到的超新星Ia没有相互作用的签名,并发现,位于$(10^{15}-10^{16})$厘米的质量$(10^{-4}-0.3)~M_\odot$壳目前没有很好地约束无线电数据集,由于其暗淡,快速发展的光变曲线。
2021-02-23 astro-ph.HE
Pre-nebular light curves of type I supernovae
我们将超新星光变曲线的分析预测与最近来自SN 2011 fe(Ia),KSN 2011 b(Ia),Palomar Transient Factory(PTF)和La Silla-QUEST可变性调查(LSQ)(Ia)的高质量数据进行了比较。由于观测的稳定,快速节奏,KSN 2011 b提供了关于Ia超新星的独特的新信息:光变曲线的平滑度,这与爆炸期间显著的大规模混合一致,可能是由于3D效应(例如,Rayleigh-Taylor不稳定性),并为缓慢变化的泄漏(平均不透明度)提供支持。对于一个更复杂的光变曲线(SN 2008 D,SNIb),我们分离的光度由于多种原因,并指出放射性羽流的可能性。早期的亮度上升被证明是由热辐射和非热辐射的不透明度(泄漏率)的影响。阿内特规则的一般推导再次表明,它取决于加热等离子体的{ \em all}过程,而不仅仅是放射性过程,因此如果后者有多个加热过程,则Ia超新星将不同于Ibc超新星。
2017-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
A database of spectral energy distributions of progenitors of core-collapse supernovae
本文介绍了一个数据库的光谱和光度光谱能量分布(spec-SED和photo-SED)的祖先的核心坍缩超新星(CCSNe)。双星和单星祖先都包括在数据库中。该数据库包括初始金属丰度($Z$)范围0.0001- 0.03,质量范围8- 25 \dsm{},二元质量比范围0- 1,轨道周期范围0.1- 10000天。数据库中包括单星和双星CCSN祖星的低分辨率光谱SED和光SED。这些数据可用于研究基本参数,例如,CCSN祖细胞的金属丰度、年龄、初始和最终质量。该方法也可用于研究不同因素对CCSN祖细胞参数测定的影响。利用该数据库拟合双星CCSN祖星的SED时,建议事先确定其金属丰度和轨道周期,而对单星祖星则不需要。
2021-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
A metallicity dependence on the occurrence of core-collapse supernovae
本研究利用ASAS-SN巡天的近邻核心坍缩超新星样本及VLT/MUSE积分场光谱数据,发现核心坍缩超新星发生率随氧丰度升高而显著下降,首次量化了其金属丰度依赖性,为大质量恒星演化研究提供关键约束。
2023-10-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
A Systematic Study of Ia-CSM Supernovae from the ZTF Bright Transient Survey
本研究基于ZTF巡天新发现12颗Ia-CSM超新星,通过分析其光变曲线、光谱及宿主星系性质,发现其具有慢演化、超亮及强氢发射等特征,使该类罕见天体样本数量翻倍至28个并测定了其发生率。
2023-01-11 astro-ph.HE
Synthetic observables for electron-capture supernovae and low-mass core collapse supernovae
质量在8到10个太阳质量之间的恒星预计会产生两种类型的超新星(SNe),电子捕获超新星(ECSNe)或核心坍缩超新星(CCSNe),这取决于它们以前的演化。任何一个相关联的祖保留扩展和大量的富氢信封,这些SNe的可观测性,因此,预计是相似的。在这项研究中,我们探讨了这两种类型的SNe的差异。具体来说,我们调查了三种不同的祖模型:一个太阳金属丰度ECSN祖与8.8太阳质量的初始质量,一个零金属丰度祖与9.6太阳质量,和一个太阳金属丰度祖与9太阳质量,进行辐射转移模拟这些祖。我们提出了这些模型的光变曲线。这些模型表现出非常低的光球速度变化约2000公里/秒,因此,这可能是一个方便的指示低质量SNe。ECSN在宽波段有非常独特的光变曲线,特别是U波段,与目前观察到的SN不相似。这个ECSN祖先是双星的一部分,将失去它的包络,因此光变曲线变得很短,无法检测。来自9.6太阳质量祖先的SN也表现出相当不寻常的光变曲线,这可以解释为初始成分中没有金属。人工铁污染的9.6太阳质量模型表明光变曲线更接近正常的SNe IIP。来自9个太阳质量祖先的SN仍然是所谓的低光度SNe IIP的最佳候选者,如SN 1999 br和SN 2005 cs。
2021-02-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolution and final fate of solar metallicity stars in the mass range 7-15 Msun. I. The transition from AGB to SAGB stars, Electron Capture and Core Collapse Supernovae progenitors
本文系统研究了太阳金属丰度下7-15倍太阳质量非旋转恒星的演化,确定了从AGB到SAGB的转变边界,并给出了不同初始质量恒星形成简并CO核、ONeMg核、白矮星、电子俘获超新星或核心坍缩超新星的最终归宿判据。
2023-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stripped-envelope stars in different metallicity environments. II. Type I supernovae and compact remnants
条纹包层星可以被观测为沃尔夫-拉叶星(WR),或者是亮度较低的贫氢星,质量损失率较低,有透明风。这两种类型都是I型核心坍缩超新星(SNe)的潜在祖先。我们使用网格的核心崩溃模型从氦星在不同的金属丰度研究的影响,这些恒星产生的瞬变和残留物。我们研究了我们的核心坍塌模型的表面和核心性质,并采用三个标准研究了它们的可爆炸性。在预测爆炸的情况下,我们估计喷出物的质量,爆炸能量,镍质量和中子星(NS)的质量。否则,我们预测产生的黑洞(BH)的质量。我们构造了一个简化的布居模型,发现SNe和紧致天体的性质强烈依赖于金属丰度。喷出物的质量和爆炸能量为Ic型SNe最好的复制模型Z=0.04,表现出强风在核心氦燃烧。这意味着它们的质量损失率被低估了,或者Ic型SN祖先在爆炸前通过其他机制经历了质量损失。喷出物的质量,爆炸能量和镍质量的分布Ib型SNe没有很好地再现与WR质量损失的祖先模型,但更好地再现,如果我们假设没有质量损失的亮度低于最低WR星光度的祖先。我们发现,Ic型SNe变得更常见的金属丰度的增加,和绝大多数的Ib型SNe的祖先必须同向风剥离信封星。我们发现几个模型的崩溃前的CO质量高达$\sim 30 M_{\odot}$可能形成$\sim 3 M_{\odot}$ BH在回退SNe。这可能对我们理解SNe、BH和NS双星系统、X射线双星系统和引力波瞬变产生重要影响。
2022-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
A statistical study of the metallicity of core-collapse supernovae based on VLT/MUSE integral-field-unit spectroscopy
本研究基于VLT/MUSE观测构建了166个近邻核心坍缩超新星的大样本,通过强线法测量其宿主星系空间分辨金属丰度,发现不同类型超新星的金属丰度分布无显著差异,表明金属丰度对超新星类型的影响较小,双星相互作用等过程可能起主导作用。
2025-08-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Relative frequencies of core-collapse supernovae as a function of metallicity: observations vs theoretical predictions
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Institute of Astrophysics, Foundation for Research and Technology–Hellas(希腊研究基金会天体物理学研究所);National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波迪斯特里阿斯大学);Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理学研究所,法国国家科学研究中心-索邦大学);University of Turku(图尔库大学);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究院);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所)
通过文献样本和距离限制子样本,研究核心坍缩超新星相对频率随金属丰度的变化,发现富氢超新星更常见于低光度星系,而剥离包层超新星比例随金属丰度增加,观测趋势与包含双星相互作用或旋转的理论模型大致相符。
2026-04-17 astro-ph.HE