Dispersion and Rotation Measures from the Ejecta of Compact Binary Mergers: Clue to the Progenitors of Fast Radio Bursts
自从发现与银河SGR 1935+2154相关的FRB 200428以来,磁星被认为是快速射电暴(FRB)的动力。人们普遍认为磁星可以通过核心坍缩(CC)爆炸和致密的双星合并形成,例如双星中子星(BNS),双星白矮星(BWD)和中子星-白矮星(NSWD)合并。因此,重要的是要区分不同的祖细胞。并合喷出物的膨胀产生了随时间演化的色散测度(DM)和旋转测度(RM),可以探测FRB的局部环境。在本文中,我们推导出的DM和RM的标度律不同的动力学结构(质量和能量分布)的喷出物在均匀的环境介质(合并的情况下)和风环境(CC的情况下)。我们发现,在合并的早期阶段,DM和RM将增加,而DM将继续缓慢增长,但RM将减少在合并的情况下,在后期阶段。在BNS合并情景下,我们首次同时拟合了FRB 121102的DM和RM演化,发现它在2012年首次被探测时的源年龄为$ \sim9-10 $ yr,周围介质密度为$ \sim 2.5-3.1 $ cm $ ^{-3} $ .一些FRB的大偏移与BNS/NSWD信道一致。用总体合成方法估计了紧二进制合并率。BWD合并率接近观察到的FRB率。因此,FRB的祖细胞可能不是唯一的。
2020-12-14 astro-ph.HE
Possible Signatures of Ejecta-Companion Interaction in iPTF 13bvn
我们研究了超新星喷出物撞击iPTF 13 bvn中伴星的可能影响,重点是当它变得可见时的可观测特征。iPTF 13 bvn是一颗Ib型超新星,可能成为第一个通过近期观测确定其前身为双星的案例。根据Bersten等人(2014)的计算,其前身星的质量应该是$\approx3.5M_\odot$,以重现超新星的光变曲线,而这样的致密恒星只能通过双星演化产生。这也是我们认为它的前身是双星的原因之一,但这需要通过观察超新星爆炸后剩下的伴星来证实。他们的演化计算表明,伴星在超新星爆发的那一刻将是一颗过亮的OB星。结合流体动力学和演化模拟,我们发现次级恒星将被超新星喷出物加热,并膨胀到具有更大的光度和更低的表面有效温度。这颗恒星看起来更像是一颗红超巨星,在未来的观测中,在超新星喷出物中寻找伴星时应该考虑到这一点。
2015-05-30 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
Estimating Ejecta Masses of Stripped Envelope Supernovae Using Late-Time Light Curves
本研究通过半解析模型和数值模拟,利用由伽马射线泄漏决定的热辐射光变曲线晚期斜率,校准了剥离包层超新星抛射物质量与爆炸能量的关系,使抛射物质量估算不确定性降至约20%。
2023-09-14 astro-ph.HE
Early ultraviolet signatures from the interaction of Type Ia supernova ejecta with a stellar companion
Ia型SNe的祖先尚未完全了解。两个主要的祖先场景是单退化(SD)场景和双退化场景。在SD的情况下,超新星Ia喷出物与其伴星的碰撞,预计将产生可检测的紫外线(UV)发射在SN爆炸后的头几天在某些视角。最近,Cao等人在一个类似SN 2002 es的奇特SN Ia iPTF 14 atg中探测到了强烈的紫外闪光,这被解释为早期的紫外信号的证据,由于SN喷出物与其伴星相互作用,支持SD的情况。在本文中,我们提出了预期的光度分布所产生的早期紫外辐射从超新星Ia喷射物的同伴相互作用进行二进制人口合成计算不同的祖系统在SD的情况下。我们的理论预测将有助于未来对Ia超新星的早期观测,以限制其可能的祖先。假设观测到的iPTF 14 atg的强紫外脉冲确实是由SN喷射物-伴星相互作用产生的,我们的星群合成模型表明iPTF 14 atg的祖先系统很可能是一个红巨星施主双星系统,而不太可能是主序星或氦星施主系统。
2015-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling SNR Cassiopeia A from the Supernova Explosion to its Current Age: The role of post-explosion anisotropies of ejecta
核心坍缩超新星(SNe)的残余物具有复杂的形态,可能反映了在祖先SN爆炸期间发展的不对称性和结构。在这里,我们调查的SNR仙后座A(Cas A)的形态如何反映祖SN的特点,目的是推导出的能量和质量的爆炸后各向异性负责所观察到的Fe和Si/S的空间分布。我们模拟的演化,从直接后果的祖先SN的三维互动的残余与周围的介质。喷出物的爆炸后结构是由小规模的材料和大规模的各向异性的结块。流体动力学多物质模拟考虑了爆炸后喷出物的适当同位素组成。用喷出物质量$M_{\rm ej}\approx 4M_{\odot}$和爆炸能量$E_{\rm SN}\approx 2.3\times 10^{51}$ erg的模型可以很好地再现所观测到的平均膨胀率和激波速度。爆炸后的各向异性(活塞)再现观察到的分布的Fe和Si/S,如果它们有一个$\approx 0.25\,M_{\odot}$的总质量和总动能的$\approx 1.5\times 10^{50}$ erg。活塞产生的喷出物层的空间反转的时代的Cas A,导致Si/S丰富的喷出物物理内部的Fe丰富的喷出物。活塞还负责形成富含Si/S材料的亮环,其形成于反向冲击与活塞周围在其传播期间积聚的材料之间的相交处。我们的研究结果支持的想法,在Cas A中观察到的大部分不对称性是固有的爆炸。
2016-03-11 astro-ph.HE
The progenitors of core-collapse supernovae suggest thermonuclear origin for the explosions
核心坍缩超新星(CCSNe)是大质量恒星在铁核坍缩后发生的爆炸。Poznanski(2013)最近提出了II-P型爆炸的红超巨星祖先的喷出物速度和推断质量之间的观测相关性,这意味着喷出物($E_{\textrm{kin}}$)的动能随着祖先的质量而增加。我指出,从Fraser等人(2011)报道的II型超新星的发射的$^{56}$ Ni质量($M_{\textrm{Ni}}$)和祖先光度之间的无模型观测相关性可以得出相同的结论。这种相关性与CCSNe的中微子诱发热核爆炸(CITE)的预测是一致的,但可能与中微子机制的预测相矛盾。我发现$M_{\textrm{Ni}}$和$E_{\textrm{kin}}$之间的相关性适用于所有类型的CCSNe(包括Ibc型)。这种相关性表明所有CCSNe都有一个共同的机制,这是CITE预测的,但不是由目前的中微子机制模拟产生的。此外,Ibc型爆炸的$E_{\textrm{kin}}$和$M_{\textrm{Ni}}$的典型值比II-P型爆炸的典型值大一个数量级,这一事实不利于具有相同初始质量范围的这些爆炸的祖源。相反,Ibc型爆炸的祖先可能是大质量的沃尔夫-拉叶星,根据CITE的预测,这些恒星会产生低喷出物质量的强烈爆炸。在这种情况下,CCSNe的高质量祖先没有缺陷,这是在II-P型和Ibc型超新星的祖先具有相似质量范围的假设下提出的。
2015-06-08 astro-ph.HE
Deciphering the Remnants of Core-Collapse Supernovae: Reconstructing Progenitor Star Properties and Explosion Mechanisms
INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo(意大利国家天体物理研究所帕勒莫天文台)
通过高分辨率模拟揭示Cas A的复杂形态源于中微子驱动爆炸与抛射物-星周介质相互作用的共同影响。
2026-01-24 astro-ph.HE
X-ray emitting structures in the Vela SNR: ejecta anisotropies and progenitor stellar wind residuals
船帆座超新星遗迹(SNR)显示了几个突出于前激波(弹片)之外的喷出物碎片。最近的研究表明,高硅丰度的两个弹片(A和G),位于相对于SNR中心的相反方向。这表明可能存在富硅喷流-反喷流结构。我们分析了XMM-牛顿观测到的一个明亮的团块,位于弹片G后面,沿着A和G的连接方向。目的是研究这个团块的物理和化学性质,以确定它是否是这个假定的喷流状结构的一部分。我们制作了背景校正和自适应平滑的计数率图像和中值光子能量图,并进行了空间分辨光谱分析。我们发现了两种具有不同物理性质的结构。第一个沿连接A和G的方向显著伸长。它的X射线光谱比另外两个弹片的光谱要柔和得多,以至于妨碍了对硅丰度的测定,但它的物理和化学性质与弹片A和G的一致。第二个结构,沿东南-西北方向,具有较高的温度,看起来像一个细丝。通过分析ROSAT数据,我们发现,这条细丝是我们在外壳西部边缘发现的一个非常大的连贯结构的一部分。我们得到了G型榴散弹尾部的详细描述。此外,我们发现了一个连贯的和非常广泛的功能,我们解释为早期的残留物与其祖先恒星的恒星风相互作用的签名。我们在风残差中发现的奇特的Ne/O比值可能暗示船帆座SNR的沃尔夫-拉叶祖先,尽管需要进一步的分析来解决这一点。
2021-03-23 astro-ph.HE
Matter Mixing in Core-collapse Supernova Ejecta: Large Density Perturbations in the Progenitor Star?
物质混合是核心坍缩超新星爆发研究的重要内容之一。在本文中,我们进行了二维流体动力学模拟再现的高速$^{56}$ Ni块在SN 1987 A中观察到。这是首次提出在CCSN前身中利用大密度微扰产生瑞利-泰勒(RT)不稳定性,使物质有效混合。在球形爆炸的情况下,RT不稳定性是有效的在两个C+O/He和He/H界面的SN祖。微扰图样中的径向相干结构对于获得高速$^{56}$ Ni团簇是重要的。在非球面爆炸的某些情况下,我们还可以得到物质混合的特征和高速$^{56}$ Ni团簇。我们发现,在我们的工作中,最有利的模型之一有一个组合的双极和赤道不对称爆炸,其中至少25%的密度扰动是在不同的组成界面的CCSN祖。这些模拟结果与SN 1987 A的观测结果相当。
2015-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor mass and ejecta asymmetry of SN 2023ixf from nebular spectroscopy
通过分析SN 2023ixf爆炸后259天的星云光谱,发现抛射物存在不对称性,并基于通量比与光谱模型比较确定其前身星质量为12至15太阳质量,支持低质量前身星结论。
2024-05-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Circumstellar Medium of Cassiopeia A Inferred from the Outer Ejecta Knot Properties
利用1 Ms Chandra观测研究了仙后座A超新星遗迹中星周介质密度分布对外层喷射物结X射线辐射的影响。使用类似的技术,在以前的论文中设计的一些径向系列的喷出物结在不同的位置周围的残余物的光谱进行分析。对于与r^-2成比例的星周密度分布,我们可以得到与我们的数据相匹配的结果,这是由红超巨星的稳定致密风引起的,但是如果我们在模型中引入一个围绕着前身星的小的(0.2-0.3 pc)中心空腔,则可以改善这种匹配。如果在爆炸前的一小段时间内,母星会释放出快速稀薄的恒星风,那么就可能出现这样的轮廓。我们回顾了支持这一结论的其他证据。光谱还表明广泛存在的富铁等离子体,据推测是由完整的硅燃烧在爆炸过程中,可能通过富阿尔法冻结。该成分通常与比大部分富含O和Si的喷出物更热和更高度电离的气体相关联。
2009-08-18 astro-ph.HE
An XMM-Newton X-ray View of Supernova Remnant W49B: Revisiting its Recombining Plasmas and Progenitor Type
我们提出了一个全面的X射线光谱和成像研究超新星遗迹W 49 B使用档案XMM牛顿观测。Si XIV、S XV和Fe XXV的辐射复合连续谱以及Ca和Fe的Ly $α$线清楚地表明了W 49 B中冲击喷出物的过电离态。W 49 B的线通量图像表明,几乎所有的发射线的中心条形区域的高发射措施,而等效宽度图揭示了分层结构的金属丰度分布。用一个包含碰撞电离平衡(CIE)等离子体成分和两个重组等离子体(RP)成分的模型较好地再现了W 49 B的全局光谱。CIE等离子体代表受冲击的星际介质,其在W 49 B中占主导地位的X射线发射体积,质量为$\sim450M_\odot$。总质量为$\sim4.6M_\odot$的两个RP组分都由喷出物材料主导,但其特征在于不同的电子温度($\sim1.60$ keV和$\sim0.64$ keV)。RP组分的重组年龄分别估计为$\sim6000$ yr和$\sim3400$ yr。然后,我们揭示了热传导起源的可能性,为高温RP在W 49 B通过计算传导时标。在W 49 B喷出物的金属丰度比大致一致的核心崩溃爆炸模型与$\lesssim15M_\odot$祖,除了一个相当高的Mn/Fe。A型Ia起源可以解释锰丰度,而它预测更高的喷出物质量比观察值在我们的分析中考虑的所有金属物种。
2020-03-16 astro-ph.HE
Supernova Shock Breakout Through a Wind
超新星冲击波通过祖星的外壳爆发,预计将出现X射线闪光。然而,如果超新星在光学厚度的风中爆炸,爆发的闪光就会延迟。本文提出了一个简单的模型,根据X射线闪光光变曲线中的一般可观测量:总能量E_X和峰值后的扩散时间t_diff来估计风中激波爆发的条件。我们的推导基础上的自相似的解决方案,预期通过预先存在的风在大距离的祖先的表面犁出的喷出物的前向-反向冲击结构。我们发现简单的定量关系的冲击半径和速度在突破。通过将喷出物的密度分布与爆炸前母体的结构相关联,该模型还可以扩展到约束爆炸能量和喷出物质量的组合。对于所观察到的情况下,XRO 08109/SN 2008 D,我们的模型提供了合理的约束的突破半径,爆炸能量和喷出物的质量,并预测一个高的冲击速度,自然占所观察到的非热谱。
2011-02-18 astro-ph.HE
Ejecta masses in Type Ia Supernovae -- Implications for the Progenitor and the Explosion Scenario
基于28颗Ia型超新星的观测数据,推断出大多数超新星抛射物质量低于钱德拉塞卡极限,支持亚钱德拉塞卡爆炸模型,同时部分与近钱德拉塞卡爆炸兼容。
2024-08-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Are Models for Core-Collapse Supernova Progenitors Consistent with the Properties of Supernova Remnants?
最近的发现,在附近的SNR观测到的铁-钾线光度和能量质心是一个很强的判别祖星类型和拱星环境的影响,我们了解超新星的祖先演化。使用模型的核心塌陷超新星喷出物的化学成分,我们模拟的动力学和热X射线发射的冲击喷出物和拱星材料,建模为$r^{-2}$风,年龄为3000年。我们将这些模型的X射线光谱与朱雀卫星的观测结果进行了比较。我们还模拟了Ia型祖先模型的动力学和X射线发射。我们发现,在铁-钾线的能量质心之间的核心崩溃和Ia型模型有明显的区别。核心坍缩超新星模型预测更高的Fe-K线质心能量比Ia型模型,与观测一致。我们认为,更高的线质心的结果,发现在拱星环境中的缓慢移动的风从大规模的祖先的扩张所造成的密度增加。
2015-02-15 astro-ph.HE
Aspherical Supernovae: Effects on Early Light Curves
来自核心坍缩超新星的早期光线,现在可以在高节奏的调查中检测到,它拥有恒星及其爆炸前环境的线索。然而,改变早期光线的影响尚未得到充分研究。我们强调的可能性,非径向流在冲击爆发的时候。这些发展在充分的非球形爆炸,如果祖不是太分散。当它们发展时,非径向流动限制了喷出物的速度,并导致喷出物与喷出物的碰撞。我们探索这些现象及其观测意义,使用全球性的,轴对称的,非相对论性的FLASH模拟简化多变的祖星,我们规模的代表性恒星。我们开发了一种方法来跟踪光子生产内的喷出物,使我们能够估计带依赖的光变曲线从绝热模拟。随着斜流的发展,直接漏钢排放变得隐蔽。非球形效应导致冲击加热的喷出物在早期以更高的、不断变化的色温释放更恒定的光度,有效地将爆发光与早期光曲线混合。非径向喷出物之间的碰撞热化一小部分的爆炸能量,我们解决这些碰撞排放在随后的文件。
2018-03-09 astro-ph.HE
Bridging the gap between supernovae and their remnants through multi-dimensional hydrodynamic modeling
超新星遗迹(SNRs)是一种扩散的扩展源,其特征是形态复杂,喷出物分布不均匀。这样的形态反映了原始的结构和特点的祖超新星(SN)和早期的相互作用的SN爆炸波与不均匀的星周介质(CSM)。解读SNRs的观测结果可能会打开研究相互作用的喷出物和冲击CSM的物理特性的可能性。这就需要精确的数值模型来描述从超新星爆炸到残骸发展的演变,并将残骸的发射特性与超新星前身联系起来。在这里,我们展示了如何多维SN-SNR流体动力学模型已经非常有效地破译观测的SNR仙后座A和SN 1987 A,从而揭开了喷出物的结构在SN爆炸后立即和约束的三维前超新星周围的环境的结构和几何形状的祖SN。
2017-05-10 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$和GRB祖星的质量和半径。我们还获得了剩余人口的平均质量,平均GW频率和GRB频率的GW发射与最公认的模型。
2015-05-30 astro-ph.HE gr-qc
A Multiple Ejecta-Circumstellar Meduim Interaction Model and Its Implications for the Superluminous Supernova iPTF15esb
最近报道了一颗红移为$z=0.224$的贫氢超亮超新星(SLSN)iPTF 15 esb,它的光变曲线(LC)和光谱具有一些不寻常的特征。其后期光谱显示出强而宽的H $α$发射线,并且测热LC显示出两个峰和峰后平台。在这里,我们提出了一个喷出物拱星介质(CSM)的相互作用模型,涉及多壳和风来解释这个双峰SN。我们发现,该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb的观察。根据这一结果,我们推断,在SN爆炸之前,祖先至少经历了三次剧烈的质量损失过程。此外,我们发现,CSM风和壳层的质量从最外层(第一次爆发)到最内层(最终爆发)依次减少,但它们的密度增加。壳层和风密度的变化趋势与超新星爆发前的恒星结构一致。对类似SLSNe的进一步研究将为其祖先的质量损失历史提供探针。
2017-06-06 astro-ph.HE
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
The impact of asymmetric neutrino emissions on nucleosynthesis in core-collapse supernovae II -- progenitor dependences --
研究了质量范围为9.5 ~ 25 $M_{\odot}$的前体超新星核心坍缩(CCSNe)中不对称中微子发射对爆炸性核合成的影响。我们进行轴对称,流体动力学模拟的CCSN爆炸与一个简化的中微子输运,其中施加的$ν_{\rm e}$和${\bar ν}_{\rm e}$的反相关偶极发射。然后,我们评估的CCSN喷出物的丰度和质量在后处理的方式。我们发现,不对称的$ν$ -发射导致$p$ -和$n$ -丰富的物质分别在高- $ν_{\rm e}$和- ${\bar ν}_{\rm e}$半球的大量喷射.它大大影响了比镍重的元素的喷出物的丰度,无论祖细胞,虽然这些元素轻于钙是不太敏感。基于这些结果,我们计算了国际货币基金组织的CCSN喷出物的平均丰度考虑到Ia型SNe的贡献。对于$m_{\rm asy} = 10/3\%$和$10\%$,其中$m_{\rm asy}$表示中微子发射中偶极分量的不对称程度,轻于Y的元素的平均丰度与太阳丰度相当,而在$m_{\rm asy} \ge 30\%$的情况下,重于Ge的元素的平均丰度过度产生。我们的结果还表明,不对称中微子发射的影响体现在高- $ν_{\rm e}$半球和高- ${\bar ν}_{\rm e}$半球之间[Ni/Fe]和[Zn/Fe]丰度比的差异上,这表明未来对CCSN遗迹的X射线光谱观测将提供不对称中微子发射的证据。
2021-01-24 astro-ph.HE
Revealing progenitors of type Ia supernovae from their light curves and spectra
在Ia型超新星(SNe Ia)的单简并(SD)场景中,喷出物与其伴星的碰撞导致从伴星剥离富含氢的物质。这种富氢物质可能会在光变曲线和/或光谱中留下痕迹。在本文中,我们进行辐射流体动力学模拟的碰撞三个二元系统。结果发现,激波加热区的辐射不如以前的研究那么强。然而,这种微弱的发射可能是我们低估了激波相互作用中气体和辐射之间的耦合的结果。因此,虽然我们的结果表明,所观察到的早期光变曲线的超新星Ia不能排除二元系统的祖先系统与一个短的分离,更精细的数值研究将需要得到一个公平的结论。另外,我们的研究结果表明,在最近的Ia型SN 2014 J的早期阶段观察到的功能可能是由于喷出物与红巨星伴星的相互作用。我们还讨论了H α和Si II吸收线的光谱特征对视角的依赖性,并研究它们是否可以约束SD祖细胞的事件率。
2015-05-11 astro-ph.HE
SNR G292.0+1.8: A Remnant of a Low-Mass Progenitor Stripped-Envelope Supernova
我们提出了一个银河系超新星遗迹(SNR)G292.0+1.8,一个典型的例子,一个核心崩溃的SNR,包含富氧喷出物,拱星物质,一个快速移动的脉冲星,和脉冲星风星云(PWN)的研究。我们使用流体动力学模拟的残余物的演变表明,SNR的反向冲击波与PWN相互作用,最有可能震惊了大多数超新星喷出物。在我们的模型中,这种情况需要总喷出物质量为$\lesssim 3\: \rm M_{\odot}$,这意味着在反向激波内部没有大量的冷喷出物。根据这些结果,我们比较了估计的元素质量和丰度比的反冲击喷出物核合成模型,发现它们是一致的与一个祖星的初始质量为12-16 $\: \rm M_{\odot}$。我们的结论是,G292.0+1.8的前身可能是一颗质量相对较低的恒星,通过双星相互作用经历了显着的质量损失,并产生了一个剥离的信封超新星爆炸。我们还认为,在G292.0+1.8中被称为“马刺”的区域是由于脉冲星通过超新星喷出物的运动而产生的,其动力学性质可能表明脉冲星速度的视线分量,导致总空间速度为$\sim 600\: \rm km\:s^{-1}$,并意味着一个显着的出生踢。最后,我们讨论了与G292.0+1.8相关的二进制质量损失情况及其对二进制伴星性质和未来搜索的影响。
2022-05-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Discriminating the Progenitor Type of Supernova Remnants with Iron K-Shell Emission
超新星遗迹(SNRs)保留了关于其母爆炸和其祖先留下的星周物质的关键信息。然而,超新星喷出物和周围介质之间相互作用的复杂性往往模糊了这一信息,并且对于经过充分研究的遗迹的基本祖先类型(Ia或核心塌陷)仍然不确定并不罕见。在这里,我们提出了一个强大的新的观测诊断,以区分祖细胞类型和限制周围介质密度的信噪比仅使用铁K壳层X射线发射。我们分析了所有现存的朱雀观测的信噪比和检测铁K α发射从23个年轻或中年的遗迹,包括五个第一次检测(IC 443,G292.0+1.8,G337.2-0.7,N49,和N63 A)。铁K α质心清楚地分开祖类型,富铁喷出物在Ia型遗迹显着低于核心崩溃SNRs电离。在每一个祖先组,铁K α光度和质心是很好的相关性,与更明亮的物体具有更高的电离铁。我们的研究结果表明,爆炸类型和周围的介质密度之间有很强的联系,并建议Ia型超新星的祖先没有实质性地改变其周围的半径高达几个秒差距。我们还检测到的K壳层辐射复合连续的铁在W 49 B和IC 443,这意味着在这些核心崩溃残留物的早期演化阶段的强烈的拱星相互作用。
2014-03-20 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
3D modeling from the onset of the SN to the full-fledged SNR: Role of an initial ejecta anisotropy on matter mixing
这项工作的目的是通过调查爆炸后喷出物中的各向异性如何影响后期残余物的结构和化学性质来弥合CC SNe及其残余物之间的差距。我们进行了三维磁流体动力学模拟开始后不久的SN事件和以下的系统在拱星介质(包括恒星的祖先风)的演变,为5000年,获得的物理场景的SNR。在这里,我们集中分析的情况下,一个祖先的红超巨星的19.8 M_太阳。我们还研究了如何爆炸后的大规模各向异性的SN影响喷出物的分布和物质混合的重元素的残留物,在第一个5000年的演变。在没有大规模各向异性的球对称SN爆炸的情况下,残余物大致保持了SN事件后不久的原始洋葱状喷出物分层的记忆。然而,当反向激波撞击喷出物时,由于与反向激波的相互作用,最外层喷出物层的速度减慢,元素分布偏离了同系膨胀。在SN后开发的大规模各向异性的情况下,我们发现,喷出物中的化学分层可以强烈修改和原始的洋葱状分层不保存。各向异性可能会导致喷出物层的空间反转,例如导致富Fe/Si的喷出物外的O壳,并可能决定形成富Fe/Si的射流状功能,可能突出的残留轮廓。物质混合的水平和射流状特征的性质对各向异性的初始物理(密度和速度)和几何(大小和位置)初始特征敏感。
2020-09-02 astro-ph.HE
Oscillation of high-energy neutrinos from choked jets in stellar and merger ejecta
我们提出了一个全面的研究从两个不同的环境中的高能中微子的振荡:蓝超巨星的祖先,可能窝藏低功率伽玛射线暴(GRB)喷流和中子星合并喷出物,将与短伽马射线暴。我们纳入了辐射约束,给出了一个必要条件的非热中微子生产,并占时间演化的喷流,这使我们能够更准确地对待中微子振荡的问题。对于大质量的恒星祖先,中微子注入恒星内部可以导致非绝热振荡模式在1 TeV - 10 TeV,也是可见的味道比。对于中子星合并喷出物,我们发现在100 GeV - 10 TeV的区域类似的行为和振荡可能会导致$ν_e$过剩约1 TeV。这些功能,使我们能够探测长和短GRB的祖先,可以看到未来的中微子探测器与精确的味道比测量。我们还讨论了潜在的贡献,扩散中微子通量测量冰立方,并找到参数集,使窒息的低功率GRB喷气机占中微子通量在10 TeV - 100 TeV的范围内,而不违反现有的限制。
2020-05-20 astro-ph.HE hep-ph
Early X-ray emission from Type Ia supernovae originating from symbiotic progenitors or recurrent novae
确定Ia型超新星祖先性质的关键观测值之一是由其直接星周介质提供的,根据几种模型,该介质应该由祖先二元系统形成。到目前为止,X射线和无线电观测表明,周围环境非常稀薄,对祖先风的质量损失产生了严格的上限。在这项研究中,我们进行数值流体动力学模拟的相互作用的SN喷出物与拱星结构所形成的可能的质量流出的祖系统,我们估计预计数值X射线光度。我们考虑了两种星周结构:a)在共生双星系统中,由供体星的恒星风形成的星周介质; b)在共生循环新星祖星系统中,由供体星的慢风与连续新星爆发相互作用形成的星周介质。对于流体模拟,我们使用了著名的Ia型超新星爆炸模型,以及基于幂律模型的外部喷出物的密度结构的近似。我们确认严格的上限恒星风质量损失,提供了简化的解释X射线上限的Ia型超新星。然而,我们表明,超新星爆炸在重复的新星爆炸所产生的空腔中,提供了一个可能的解释,缺乏X射线发射的超新星起源于共生双星。此外,由一系列新星爆炸形成的星周介质的速度结构与几颗Ia型超新星吸收中所见的Na吸收特征相匹配。
2014-01-28 astro-ph.HE
Orbital Period Changes of Recurrent Nova T Pyxidis Demonstrate that M_ejecta >> 11.3xM_accreted and Is Not a Type Ia Supernova Progenitor
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
T Pyx的轨道周期变化表明其喷射质量远大于吸积质量,且不可能成为Ia型超新星前身。
2026-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Multiple Ejecta-Circumstellar Medium Interaction Model and Its Implications for Superluminous Supernovae iPTF15esb and iPTF13dcc
本文研究了两颗贫氢超亮超新星iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc,它们的光变曲线(LC)明显偏离平滑的上升和下降。iPTF 15 esb的LC显示出两个峰和一个峰后平台,此外,iPTF 15 esb的后期光谱显示出强、宽的H $α$发射线。iPTF 13 dcc的早期LC显示长持续时间的隆起,随后是第二个峰。在这里,我们提出了一个喷出物-星周介质(CSM)相互作用模型,涉及多个壳/风,并用它来解释的LC的iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc。我们发现,该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc的观察。根据我们的研究结果,我们推断,在SN爆炸之前,祖先经历了多次剧烈的质量损失过程。此外,我们还发现,我们推断的壳层密度的变化趋势与SN爆炸前恒星质量损失历史预测的一致。对其他凹凸不平的SLSNe/SNe的进一步研究将揭示它们的性质,并为其祖先的质量损失历史提供探针。
2018-02-20 astro-ph.HE
Radiative-transfer models for supernovae IIb/Ib/Ic from binary-star progenitors
我们提出了1-D的非本地热力学平衡的时间相关的辐射转移模拟的超新星(SNe)的类型IIb,Ib和Ic,导致从终端爆炸的质量施主在一个封闭的二元系统。在这里,我们选择了三个喷出物的总动能的~ 1.2e51尔格,但其特征在于不同的喷出物质量(2- 5 Msun),成分和化学混合。IIb/Ib型模型对应于在爆炸时保留其富He壳的祖先。Ic型模型起源于一个失去了氦壳层,但在5.11Msun的富CO核心中保留了0.32Msun的氦。我们讨论了它们的光度和光谱特性在爆炸后的第一个2-3个月,并将这些连接到它们的祖先和喷出物的属性,包括化学分层。对于这三种模型,Arnett规则高估了56 Ni质量约50%,而Katz等人的程序,基于能量参数,产生更可靠的估计。在最大值之前的9000 A附近存在强CI线,这表明前SN恒星的氦含量不足。正如其他人所指出的,1.08微米的特征是CI,MgII和HeI线的复杂混合物,这使得在SNe Ibc中的He的识别不确定,除非可以识别其他HeI线。我们的模型在R带极大值后10天显示出(V-R)色的小散射。我们还讨论了SNe Ibc的许多辐射转移特性,包括光球的概念、代表性喷出物膨胀率的推断、光谱形成、黑体拟合和“校正因子”。
2015-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamic Simulations of Electron-capture Supernovae: Progenitor and Dimension Dependence
本文采用新的二维坍缩母体模型,在\texttt{FLASH}中对电子俘获超新星(ECSNe)进行了中微子输运的流体动力学模拟。这些原型模型的特点是氧气火焰传播的2D建模,直到核心崩溃的开始。我们进行轴对称模拟与6祖模型,在崩溃时,跨越一个范围内的传播火焰前锋半径。为了进行比较,我们还使用规范的球对称祖模型n8.8进行了相同设置的模拟。我们发现,从恒星演化和火焰传播的模拟继承的祖先模型的变化不显着改变中微子驱动的ECSN爆炸的全球性,如爆炸能量($\sim1.36$ - $1.48\times10^{50}$尔格)和质量($\sim0.017$ - $0.018M_\odot$)和喷出物的组成。由于二维火焰引起的非球面扰动,喷出物含有少量($\lesssim1.8\times10^{-3}~M_\odot$)低- $Y_e$($0.35<Y_e<0.4$)组分。当模拟在$\sim400$ ms结束时,质子中子星的重子质量是$\sim1.34~M_\odot$($\sim1.357~M_\odot$),新的(n8.8)祖先模型,差异是由于更新的祖先演化模拟中的弱相互作用率。我们的研究结果反映了ECSN的祖先包含一个强烈退化的ONeMg核心的性质,并提出了一个标准化的ECSN爆炸初始化ONeMg核心崩溃。此外,我们进行了初步的三维模拟,并发现爆炸性能是相当兼容的2D对应。我们的论文有助于…
2022-06-13 astro-ph.HE
Rapidly-Declining Hostless Type Ia Supernova KSP-OT-201509b from the KMTNet Supernova Program: Transitional Nature and Constraint on $^{56}$Ni Distribution and Progenitor Type
我们报告了KMTNet超新星计划中一颗快速下降的亚克拉塞卡Ia型超新星KSP-OT-201509 b(= AT 2015 cx)的早期发现和多色($BVI$)高节奏光变曲线分析。KSP-OT-201509 b(= AT 2015 cx)的Phillips参数和颜色拉伸参数分别为$Δ$ $M_{B,15}$ $\simeq$ 1.62 mag和$s_{BV}$ $\simeq$ 0.54,推断红移为0.072。这些,连同其他测量参数(如二级$I$带峰的强度,颜色和光度),确定源是一个过渡性质的快速下降的Ia型,比91 bg更接近分支正常。它的早期光变曲线演化和热光度与由放射性衰变提供动力的同源膨胀喷出物和Ia型SN爆炸一致,其中合成的$^{56}$ Ni质量为0.32 $\pm$ 0.01 $M_{\odot}$,喷出物质量为0.84 $\pm$ 0.12 $M_{\odot}$,喷出物动能为(0.61 $\pm$ 0.14)$\times$ 10 $^{51}$尔格。虽然它的$B-V$和$V-I$颜色的演变与其他超新星中发现的$I$波段光变曲线的变化基本同步,但我们也发现$V-I$在峰值后10天之前就存在早期的红色演变。辐射热光变曲线的源是兼容的分层$^{56}$镍分布扩展到浅层的爆炸祖。观测到的光变曲线和从喷出物-伴星相互作用预测的光变曲线之间的比较明显不利于在大的分离距离处充满…
2021-03-30 astro-ph.HE
Optical Observations of the Type Ic Supernova 2007gr in NGC 1058 and Implications for the Properties of its Progenitor
我们对正常的Ic型超新星(SN)2007 gr进行了广泛的光学观测,从最大光之前的一周到之后的一年多。SN 2007 gr的光学光和颜色曲线与宽线Ic型SN 2002 ap非常相似,但光谱显示出显著的差异。SN 2007 gr的光谱特征是异常窄的线,突出的碳线,以及最大光后线速度的缓慢演变。最早的光谱(在t=-8天时拍摄)显示了氦的可能特征(He~I 5876,速度约为19,000 km s{-1})。此外,从早期星云光谱推断的[O I] 6300和6364线的较大强度比意味着爆炸后不久喷出物的不透明度较低。这些结果表明SN 2007 gr可能经历了一个双星系统中较小质量的沃尔夫-拉叶星(~ 8- 9 Msun)的能量较低的爆炸,通过爆炸前和爆炸后的哈勃太空望远镜图像分析祖星环境。在星云光谱中,[O~I] 6300和Mg~I] 4571谱线具有不对称的双峰轮廓。我们认为这两个峰值是由蓝移和静止帧分量贡献的。速度结构的相似性和两个分量的强度的不同演化有利于非球面爆炸与喷出物分布在环面或盘状几何形状,但在喷出物中的O和Mg有不同的分布。
2014-06-11 astro-ph.HE
Exploring the Energy Sources Powering the Light Curve of the Type Ibn Supernova PS15dpn and the Mass-Loss History of the SN Progenitor
PS15 dpn是Pan-STARRS 1(PS1)发现的一颗快速上升的Ibn型超新星(SN)。以往的研究表明,它的热光变曲线(LC)不能用$^{56}$ Ni模型来解释。本文分别用$^{56}$ Ni模型、磁星模型、星周相互作用(CSI)模型和CSI + $^{56}$ Ni模型对PS15 dpn的测热LC进行了拟合。结果表明,$^{56}$ Ni模型能较好地拟合测辐射热LC,但其参数不符合实际;磁星模型、CSI模型和CSI + $^{56}$ Ni模型能较好地拟合测辐射热LC,且参数合理。考虑到已经证实了喷出物与CSM相互作用的发射谱线,以及大质量恒星爆炸产生的SNe可以合成适量的$^{56}$ Ni,我们认为CSI + $^{56}$ Ni模型是最有希望的。假设CSM是一个壳(风),则喷出物、CSM和$^{56}$ Ni的质量分别为$15.79_{-4.77}^{+5.44}$ M $_\odot$($14.18_{-1.64}^{+1.81}$ M $_\odot$)、$0.84_{-0.10}^{+0.13}$ M $_\odot$($0.88_{-0.12}^{+0.11}$ M $_\odot$)和$0.32_{-0.11}^{+0.11}$ M $_\odot$($0.16_{-0.08}^{+0.13}$ M $_\odot$)。推断出的喷出物质量与SNe Ibn…
2020-07-16 astro-ph.HE
A pre-explosion extended effervescent zone around core collapse supernova progenitors
我提出了一个方案,根据该方案,致密致密的拱星物质(CSM),许多核心坍缩超新星(CCSNe)的喷出物在爆炸后的几天内碰撞的结果,从一个致密的区域,除了恒星风有气体,没有达到逃逸速度。在红超巨星(RSG)周围的这一区域,有密集的团块从RSG表面附近喷出,上升到数十个天文单位的半径,然后回落。我考虑两个简单的速度分布的喷射团块。我发现束缚质量的密度可以是逃逸风的几十倍,因此可以模拟非常高的质量损失率。致密的致密CSM区可以解释许多CCSNe的喷出物在爆炸后几天与致密CSM的碰撞,(2)如果恒星经历强大的爆炸前活动,则会促进非常高的质量损失率,(3)形成尘埃,使可见波段的祖先变得模糊,(4)如果存在的话,在几十个天文单位的距离上,导致向伴星的有效质量转移。这一区域可能存在数千年甚至更长时间,因此,CSCSM模型消除了许多II型CCSN祖先在爆炸前几年或几个月经历非常强烈爆发的要求。
2020-11-15 astro-ph.HE
Radiative-transfer modeling of nebular-phase type II supernovae. Dependencies on progenitor and explosion properties
核心坍缩超新星(SNe)的星云相位谱提供了关于大质量恒星及其爆炸的关键和独特的信息。本文给出了一组II型超新星爆炸后300 d的一维稳态非局域热力学平衡辐射转移计算。引导的结果为一个大的恒星演化模拟,我们工艺的II型SNe从12,15,20,和25 Msun星爆炸的喷出物模型。喷出物的密度结构和动能,56 Ni的质量,和化学混合的水平被参数化。我们的模型光谱是敏感的,采用线多普勒宽度,一种现象,我们与铁II和OI线与Lyalpha和Lybeta的重叠。我们的光谱显示出对56Ni混合的强烈敏感性,因为它决定了衰变功率被吸收的位置。即使在爆炸后300天,富氢层也对来自内部富金属层的辐射进行再加工。在一个给定的祖先模型中,56 Ni质量和分布的变化会影响喷出物的电离,从而调节所有谱线的强度。这种电离位移可以淬灭CaII线发射。在我们的一组模型中,OI 6300双重峰强度是祖细胞质量的最稳健特征。然而,我们强调,对流壳合并在祖大质量恒星内部可以污染富O壳钙,这将削弱OI 6300的双重通量在由此产生的星云SN II光谱。这一过程可能发生在自然界中,在更高质量的祖细胞中发生得更多,并可以部分解释从星云光谱推断的17 Msun以下的祖细胞质量的优势。
2020-07-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Double-Peaked Calcium-Strong SN 2025coe: Progenitor Constraints from Early Interaction and Ejecta Asymmetries
University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);University of Virginia(弗吉尼亚大学);National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心)
研究通过多波段光度学发现2025coe存在两个峰值,分析表明其前身星可能为低质量氦核心星或低质量混合氦-碳/氧白矮星合并体。
2026-04-06 astro-ph.HE
Properties of Type Ibn Supernovae: Implications for the Progenitor Evolution and the Origin of a Population of Rapid Transients
Ibn型超新星(SNe Ibn)显示出SN喷出物与贫氢星周物质(CSM)之间存在强相互作用的特征。导出SNe Ibn的喷出物和CSM性质为研究大质量恒星的最终演化提供了一个很好的机会。在目前的工作中,我们提出了一个光变曲线(LC)模型的喷出物CSM相互作用,考虑到的过程中,最初创建的高能量光子在正向和反向冲击转换为所观察到的发射在光学。该模型适用于一个样本的SNe伊本和'SN伊本'迅速发展的瞬态。我们发现,通常看到的SN伊本LC,其中一个缓慢的衰减,然后由一个快速衰减的特性峰后行为,自然解释的前向冲击性能从冷却到绝热制度的过渡,而不引入CSM密度分布的变化。快速衰变阶段的(常见的)斜率表明CSM密度梯度(rho_CSM ~ r^{-3})很陡,推断SN的质量损失率快速增加,这是SN Ibn祖先的一般性质。从导出的喷出物和CSM性质,我们认为,大质量的沃尔夫-拉叶星的初始质量>~ 18 Msun可以是一个潜在的类的祖先。目前的工作还表明,目前缺少的人口的紫外线明亮的快速瞬变的最终质量损失率低于光学SNe伊本,这可以有效地探讨未来的紫外线任务。
2022-01-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors and Explosion Properties of Supernova Remnants Hosting Central Compact Objects: II. A Global Systematic Study with a Comparison to Nucleosynthesis Models
本研究针对含中心致密天体的超新星遗迹开展系统分析,结合X射线观测数据与核合成模型对比,发现常用爆炸模型无法匹配抛射物产额,揭示其前身星多为低质量大质量恒星、爆炸能量较低,指出需完善理论模型并发展下一代X射线观测。
2023-08-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
The interaction of Type Iax supernova ejecta with a helium companion star
Iax型超新星(SNe Iax)是Ia型超新星的一个重要的亚发光类型。然而,它们的祖先和爆炸机理至今仍不清楚。有人认为,SNe Iax可能是由氦(He)星施主双星系统中质量为600万吨的白矮星(WD)的弱爆燃爆炸产生的。在这样的祖系统中,剥离的He同伴物质所造成的喷射物的同伴相互作用,预计将提出一些他的功能,在其后期的光谱。然而,在SNe Iax的晚期光谱中探测到He线还没有成功,这给出了剥离的He质量的上限< 0.002-0.1太阳质量。在这项工作中,我们研究了SN Iax喷出物和一个He星同伴之间的相互作用进行三维流体动力学模拟与弱纯爆燃爆炸模型。我们发现,大约0.004太阳质量的He物质可以剥离的伴星由SN爆炸,这是非常接近(或低于)的观测上限的总剥离的He质量在SNe Iax。因此,我们的结论是,没有检测到的He线在晚时间光谱的SNe Iax可以合理地解释,如果他们确实是从弱纯爆燃爆炸的祖系统与He星捐助者的质量WDs。
2020-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Evolutionary Models for Type Ib/c Supernova Progenitors
Ib/c型超新星(SNe Ib/c)标志着缺氢大质量恒星的死亡。SNe Ib/c祖先的演化情景涉及许多重要的物理过程,包括风引起的质量损失及其金属丰度依赖性、恒星自转和双星相互作用。这使得SNe Ib/c成为恒星演化理论的一个极好的试验平台。我们回顾了文献中SN Ib/c祖细胞进化模型的主要结果及其与最近观察的对抗。我们认为,SN Ib/c祖细胞的性质可以显着不同的单和二进制系统,和二进制演化模型可以解释喷出物的质量来自SN Ib/c光变曲线,SN Ib/c网站在其宿主星系的分布,和光学幅度的暂定祖候选人的iPTF 13 bvn。我们强调的重要性,早期观测的光变曲线和光谱,准确测量的氦质量在SN Ib/c喷出物,和系统的研究SN Ib/c属性的金属丰度依赖,以更好地约束理论。
2015-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamics and Nucleosynthesis of Jet-Driven Supernovae II: Comparisons with Abundances of Extremely Metal-Poor Galaxies and Constraints on Supernova Progenitors
本文通过二维流体动力学模拟喷流驱动超新星,研究前身星质量、质量截断和非球性对元素丰度的影响,并与极贫金属星系观测比较,证明非球形爆炸对其化学演化的重要性。
2024-10-18 astro-ph.HE
A Super-Solar Metallicity for the Progenitor of Kepler's Supernova
作为朱雀天文台的重点项目,我们对开普勒超新星遗迹(SN 1604)进行了深X射线观测。我们的主要目标是在SN喷出物中检测次级Fe峰元素,以深入了解Ia型超新星爆炸机制和祖先的性质。在这里,我们报告我们的初步结果。我们做了一个结论性的检测X射线发射线从高度电离的锰,铬,镍以及铁。观测到的Mn-Cr线通量比约为0.60,比第谷遗迹中测得的大约30%。我们估计Mn-Cr质量比约为0.77,这强烈暗示了在热核失控发生之前,祖星中存在大量的中子过剩。观测到的Ni-Fe线通量比(~0.03)对应于~0.06的质量比,这与Ia型爆炸模型中爆炸性Si燃烧状态的产物基本一致,并排除了冲击喷出物中富中子核统计平衡产物的污染。这些质量比与先前提出的爆炸发光性质一起,为SN祖先(~3 Z_sun)的超太阳金属丰度提供了强有力的证据。开普勒的超新星很可能是不久前形成的一颗白矮星的热核爆炸,它必须通过一个相对迅速的通道爆炸。
2013-02-27 astro-ph.HE
The rise and fall of the Type Ib supernova iPTF13bvn - Not a massive Wolf-Rayet star
我们研究了位于附近的螺旋星系NGC 5806中的一颗核心坍缩超新星iPTF 13 bvn。爆炸发生后不久,中间帕洛玛瞬态工厂就发现了该物体,并将其归类为剥离包层CC SN,可能是Ib型。据报道,在爆炸前的哈勃太空望远镜(HST)图像中可能发现了一个祖先,使其成为唯一具有这种识别的SN Ib。基于测光的祖先候选人和早期的SN数据,有人认为,祖先候选人是一个单一的,大质量的沃尔夫-拉叶星(WR)一致。在这项工作中,我们提出了后续的多波段光变曲线和光谱的iPTF 13 bvn。我们进行谱线分析,以跟踪SN喷出物的演变,构建一个测辐射热的光变曲线,并进行流体动力学计算来模拟这个光变曲线,以约束合成的放射性镍质量和SN的总喷出物质量。分析了后期光度法对氧含量的限制。此外,图像配准的前和后爆炸HST图像进行。我们的HST天体测量证实了祖先候选者的位置,后续光谱安全地将iPTF 13 bvn分类为SN Ib。我们的流体动力学模型表明,1.9太阳质量和放射性镍的质量为0.05太阳质量的喷出物质量。模型拟合要求镍在喷出物中高度混合。晚期星云的r '波段光度与基于超大质量恒星中氧核合成的预测并不一致。我们的iPTF 13 bvn的热光变曲线与先前提出的单一大质量WR-恒星祖星方案不一致。喷出物的质量和后期的氧气排放量都明显低于预期的一个WR祖先,其主序星质量至少为30个太阳质量。
2014-05-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
The hydrodynamics of the supernova remnant Cas A: The influence of the progenitor evolution on the velocity structure and clumping
对于Cas A SNR,所提出的祖细胞模型存在很大差异。这些差异之一是存在或不存在的沃尔夫-拉叶(WR)阶段的祖星。祖星的质量损失历史强烈影响超新星遗迹(SNR)的形状。在本文中,我们调查的祖先星的Cas A是否有一个WR阶段或没有,以及它可能已经持续了多久。我们进行了二维多物种流体动力学模拟的CSM周围的祖星的几个WR的生命时间,每个其次是相互作用的超新星喷出物与CSM。然后,我们研究了WR相长度的影响,并将模拟结果与Cas A的观测结果进行了比较。对于具有不同WR寿命的模型,CSM结构的差异对所得SNR具有强烈影响。随着WR寿命的增加,SNR的反向冲击速度减小,并且在冲击材料中观察到的速度范围增加。此外,如果发生WR相位,则WR壳的反射器将在所得SNR中可见。将我们的结果与观测结果进行比较表明,Cas A的祖星没有WR相位。我们还发现,在Cas A中的准静态絮状物(QSF)是不一致的,从WR壳,已被冲击和加速与SN喷出物的相互作用的团块。我们还可以得出结论,对于在短的< 15000年WR阶段期间由风塑造的CSM中发生的SN爆炸,WR壳的团块将在SNR内可见。
2009-07-07 astro-ph.HE
Optical and near-infrared nebular-phase spectroscopy of SN 2024ggi: constraints on the structure of the inner ejecta, progenitor mass, and dust
Millennium Institute of Astrophysics MAS(天体物理学千年研究所);Gemini Observatory, NSF's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory(Gemini 天文台,美国国家光学红外天文研究实验室)
SN 2024ggi的光学和近红外光谱研究揭示了内喷流结构、前身星质量及尘埃形成的关键约束。
2026-01-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Uniform Modeling of Observed Kilonovae: Implications for Diversity and the Progenitors of Merger-Driven Long Gamma-Ray Bursts
本文对八个千新星进行统一建模,发现长暴千新星红色抛射物质量更高,暗示其前身星可能是不对称致密天体双星,并验证了 Rubin 和 Roman 巡天对近邻千新星的约束能力。
2024-11-25 astro-ph.HE
Chemical stratification in a long gamma-ray burst cocoon and early-time spectral signatures of supernovae associated with gamma-ray bursts
我们提出了三维流体动力学模拟的结果伽马射线暴(GRB)喷流从一个大质量的恒星,特别是侧重于高速准球形喷出物的形成和喷流引起的化学混合。最近对与伽玛暴有关的超新星的早期光学观测(例如,GRB 171205 A/SN 2017 iuk)表明,在喷出物的高速外层中有相当数量的重金属。使用我们的射流模拟,我们表明,密度和化学结构的外部喷出物的观测暗示可以自然地复制一个强大的喷流穿透祖星。我们考虑三个有代表性的喷流模型与剥离的大质量恒星,一个标准的喷流,弱喷流,并通过扩展的星周介质阻塞的喷流,澄清的差异,在动力学演化和喷射物质的化学性质。标准喷流成功地穿透了祖星,并产生了一个准球形的喷出物成分(茧)。射流引起的混合显着污染的茧与重元素,否则已嵌入内层的喷出物。弱喷流和扼流模型不能产生超相对论性喷流,但产生了具有不同化学性质的准球形茧。我们讨论了不同的喷星相互作用对预期的长伽玛暴的早期电磁特征的影响,以及如何从观测中探测喷流动力学。
2021-11-25 astro-ph.HE
Orbital Period Changes of Recurrent Nova U Scorpii Demonstrate that M$_{\rm ejecta}$=26$\times$M$_{\rm accreted}$ and Is Not a Type Ia Supernova Progenitor
本研究通过分析U Sco数十年的食计时观测数据,结合新理论由轨道周期变化算出抛射质量是吸积质量的26倍,证明其白矮星质量持续减少,并非Ia型超新星前身星。
2025-10-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Diverse Properties of Type Icn Supernovae Point to Multiple Progenitor Channels
我们提出了一个样本的Icn型超新星(SNe Icn),一类新发现的瞬态其特征在于与H-和He-贫拱星材料(CSM)的相互作用。这个样本是迄今为止最大的SNe Icn集合,包括两个已发表的对象(SN 2019 hgp和SN 2021 csp)以及两个尚未在文献中发表的对象(SN 2019 jc和SN 2021 ckj)的观测结果。SNe Icn显示了一系列的峰值亮度,上升时间和下降率,以及各种各样的后期光谱特征。为了研究它们的爆炸和祖属性,我们拟合它们的热光变曲线的半分析模型,包括光度输入的拱星相互作用和放射性衰变的$^{56}$镍。我们推断低喷出物质量($\lesssim$ 2 M $_\odot$)和$^{56}$镍质量($\lesssim$ 0.04 M $_\odot$)的光变曲线,表明正常的带状信封超新星(SESN)爆炸内的密集CSM不能的基本机制供电SNe Icn。此外,我们发现SN 2019 jc位置的恒星形成率密度上限位于SESNe分布的下端,与该物体的大质量恒星祖先相冲突。基于估计的喷出物质量,$^{56}$镍质量,和爆炸现场的属性,我们赞成一个低质量,超剥离的恒星作为一些SNe Icn的祖先。对于其他人,我们认为沃尔夫-拉叶星祖可能更好地解释他们观察到的属性。这项研究表明,多个祖通道可能会产生SNe Icn和其他相互作用的动力瞬变。
2022-10-17 astro-ph.HE
Destratification in the Progenitor Interior of the Mg-rich Supernova Remnant N49B
该研究提出利用超新星遗迹富氧抛射物元素组成检验前身星末期壳层燃烧活动,以N49B富镁抛射物为例证实大质量恒星内部存在去层化过程,为探测恒星内部演化提供X射线观测新途径。
2024-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR