Circumstellar absorption in double detonation Type Ia supernovae
在形成时,简并的He核白矮星被主要由理想气体压力支持的富氢辐射层所包围。在这封信中,我们研究的影响,这富氢层的质量传递的He+C/O双白矮星二进制文件,最终将合并,并可能产生Ia型超新星(SN Ia)的双爆炸的情况。由于它的热剖面和状态方程与下面的He核不同,富H层在He核的潮汐破裂之前稳定地转移到C/O白矮星上。我们发现,这种物质是从双星系统中喷射出来的,并在Ia超新星爆发前几百到几千年席卷了周围的星际介质。由此产生的拱星介质配置文件和从最近的观测推断的值之间的密切匹配的拱星吸收在超新星Ia提供了进一步的可信度复苏的双爆轰的情况。
2013-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early excess emission in Type Ia supernovae from the interaction between supernova ejecta and their circumstellar wind
研究了Ia型超新星抛射物与星周风相互作用对测光性质的影响,发现特定质量损失率下CSM相互作用会导致光学和紫外波段的早期超量发射及颜色演化。
2023-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar properties of Type Ia supernovae from the helium star donor channel
我们研究了具有非简并氦恒星供体的Ia型超新星祖先系统的预测拱星性质。有人认为,由碳+氧白矮星和氦星组成的系统可能导致Ia型超新星爆炸。氦星施主通道的双星演化计算预测,在Ia型超新星爆炸时,这样的祖先系统要么处于稳定的氦壳燃烧阶段,要么处于弱的氦壳闪光阶段。通过从我们以前的研究中采取的二进制演化模型,我们表明,大部分的祖先系统与氦星供体有足够低的密度来解释目前未检测到的射电发射Ia型超新星。在Ia型超新星爆发时,大多数处于弱氦壳闪光阶段的祖星系统,可能主导了瞬时(短延迟时间)的Ia型超新星种群,它们的星周密度都很低,并且有一颗微弱的氦星施主,这是SN 2011 fe和SN 2014 J没有探测到射电辐射和爆炸前伴星的原因。我们还发现了一些祖先系统,这些系统与在Iax SN 2012 Z型爆炸位置确定的伴星候选者的性质一致。
2019-07-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Analytical Density Profile of Dense Circumstellar Medium in Type II Supernovae
对II型超新星的观测表明,在核心坍缩前数年至数十年,其大部分祖先经历了增强的质量损失,形成了致密的星周介质(CSM)。假设CSM是由一个单一的大规模喷发事件,我们分析模型的密度分布所产生的CSM。我们发现,一个双幂律分布,其中内(外)幂律指数的特征值为-1.5(-10至-12),给出了一个很好的拟合使用辐射流体动力学模拟获得的CSM轮廓。在我们的轮廓中,CSM仅由两个参数很好地描述,过渡半径$r_*$和$r=r_*$处的密度(或者$r_*$和CSM总质量)。我们鼓励未来的研究,包括这一配置文件,如果可能的话,从相互作用供电的瞬态排放建模时。
2021-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Analytic Bolometric Light Curve Model of Interaction-Powered Supernovae and its Application to Type IIn Supernovae
我们提出了一个热光变曲线的分析模型,该模型由超新星喷出物和致密的星周介质之间的相互作用提供动力。这个模型的目的是模拟IIn型超新星,以确定其超新星喷出物和星周介质的性质。该模型不局限于稳态质量损失的情况,具有广泛的适用性。我们只考虑未受冲击的星周介质的光学深度不足以影响光变曲线的情况。我们推导出的光度演化的分析解决方案的基础上创建的相互作用的致密壳层的演变。我们比较了我们的模型和三个IIn型超新星(2005ip,2006jd,2010jl)的观测到的热光变曲线,表明我们的模型可以约束它们的超新星喷出物和星周介质的性质。我们的分析模型是支持从相同的初始条件下的数值光变曲线。
2013-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Signatures of Circumstellar Interaction in the Type IIL Supernova ASASSN-15oz
富氢、核心坍缩的超新星通常分为四类:IIP、IIL、IIn和IIb。一般来说,与星周物质的相互作用只被认为是IIn型超新星。然而,最近对IIP和IIL超新星的流体动力学建模需要星周物质来重现它们早期的光变曲线。在这种情况下,IIL超新星在爆炸前经历了大量的质量损失。我们在ASASSN-15 oz上测试了这一假设,这是一颗IIL型超新星。随着X射线、紫外线、光学、红外线和无线电的广泛跟踪,我们提出了我们对相互作用迹象的搜索,以及由它们的检测所指示的质量损失历史。我们发现的证据表明,短暂的激烈的质量损失之前,爆炸的光变曲线建模,相当于在1.5 M $_{\odot}$的材料在1800 R $_{\odot}$的祖先。我们还检测到超新星的无线电,表明质量损失率$10^{-6}-10^{-7}$ M $_{\odot}$年$^{-1}$之前的极端质量损失期。我们未能在X射线中探测到这颗超新星,在紫外线、可见光和近红外线中也没有窄的发射谱线,这些都与这幅图并不矛盾,并在$<10^{-4}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$的极端周期之外设定了质量损失率的上限。本文强调了收集更多II型超新星的全面数据的重要性,以便详细建模的祖星和超新星,可以阐明他们的质量损失历史和包络结构,从而告知恒星演化模型。
2019-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hα clarifies picture of IIn supernova SN 2015da
Institute of astronomy, Russian Academy of sciences(俄罗斯科学院天体物理研究所)
重新审视 IIn 型超新星 SN 2015da 观测数据,通过分析 Hα 发射源位置变化等,结合热光度曲线、膨胀速度及星际相互作用建模,确定超新星爆炸能量、星际物质密度等,为研究该超新星现象提供新认识。
2026-07-13 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
Extended Self-similar Solution for Circumstellar Material-Supernova Ejecta Interaction
在这份说明中,我们提出了一个详细的自相似解决方案的相互作用的均匀膨胀的气体和一个固定的环境介质,与应用程序的超新星相互作用与预先存在的拱星介质(类型IIn SNe)。我们实现了广义的解决方案到模块化的开源拟合瞬变(MOSFiT),一个开源的Python包,用于拟合河外瞬变光变曲线。
2020-08-13 astro-ph.HE
Supernovae interacting with Si and S-rich circumstellar matter from double white dwarf mergers
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,日本国立科学研究所);Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学学院);International Center of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台超新星国际研究中心(ICESUN),云南省超新星研究重点实验室)
双白矮星合并产生Si和S丰富的circumstellar物质,引发超新星爆炸,解释SN 2021yfj的观测特征。
2026-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light Curve Modeling of Superluminous Supernova 2006gy: Collision between Supernova Ejecta and Dense Circumstellar Medium
我们给出了超亮超新星2006 gy的模型光变曲线,假设超新星是由超新星喷出物与其致密的星周介质碰撞提供动力的。在激波爆发条件的基础上构造了初始条件,假设星周介质足够致密,足以引起激波爆发,利用一维多群辐射流体动力学程序STELLA进行了光变曲线的数值计算。我们成功地再现了SN 2006 gy早期光变曲线的整体特征,其星周介质的质量约为15 Msun(平均质量损失率约为0.1 Msun/yr)。因此,SN 2006 gy的前身可能是一颗非常巨大的恒星。光变曲线模型不能很好地描述星周介质的密度分布,但我们的模型不利于稳定质量损失形成的星周介质。喷出物的质量估计相当于或小于15 Msun,爆炸能量预计超过4 e51 erg。不需要56 Ni来解释早期的光变曲线。我们发现,多维效应,例如,Rayleigh-Taylor不稳定性,预计发生在超新星喷出物和致密的星周介质之间的冷的致密壳层中,对于理解由激波相互作用提供动力的超新星是重要的。我们还展示了高红移超亮超新星的光学和近红外模型光变曲线的演化。它们可能在未来的光学和近红外瞬变巡天中用于识别SN 2006 gy类超亮超新星。
2012-09-25 astro-ph.HE
Circumstellar and explosion properties of Type Ibn supernovae
通过分析Ibn型超新星的辐射热光变曲线,研究了它们的拱星和爆炸性质。Ibn型SNe的辐射热光变曲线通常在峰值光度和后期光度之间有很大的对比度,这比56 Ni动力的SNe大得多。因此,它们中的大多数可能是由SN喷出物和致密的星周介质之间的相互作用提供动力的。此外,Ibn型SNe的下降速度比IIn型SNe快得多,这表明Ibn型SNe中的相互作用比IIn型SNe中的更早停止。因此,我们认为,Ibn型SN祖细胞在爆炸前的短时间内经历了高质量损失率,而IIn型SN祖细胞具有长时间持续的高质量损失率。此外,我们表明,上升时间和峰值光度的类型Ibn和类型IIn SNe是相似的,因此,它们具有类似的爆炸性质和星周密度。这两类超新星的星周密度相似,可能表明Ibn型超新星的质量损失率普遍高于IIn型超新星,因为在Ibn型超新星中,由窄谱分量推断的风速普遍较高。我们还表明,56Ni的质量和爆炸能量的类型Ibn SNe可能小于其他剥离信封SNe,可能是因为他们往往遭受大的回落或其中一些可能甚至不是终端恒星爆炸。
2016-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Explosions inside Carbon-Oxygen Circumstellar Shells
受最近发现的超新星2010 gx和Fryer等人的数值结果的启发。(2010),我们模拟了几个I型超新星模型的光变曲线,这些模型被密集的拱星壳或“超级风”所包围,富含碳和氧,没有氢。我们证明,在中等爆炸能量(2-3)下,如果SN喷出物和壳层的总质量为(3-5)Msun,壳层的半径为~10^{16} cm,那么SN 2010 gx这样的最亮事件可以用这些模型来解释。
2010-10-05 astro-ph.HE
Circumstellar Shell Formation in Symbiotic Recurrent Novae
我们提出的模型球对称经常性新星壳相互作用的拱星物质的共生系统组成的红巨星驱逐风,和一个白矮星吸积从这种材料。周期性爆发的新星会周期性地以高速($\gtrsim 10^3$ km/s)将物质喷射到红巨星风剖面中,当星周物质被卷起时,会产生减速冲击波。高的星周物质密度导致冲击风和喷出物的冷却时间非常短,只有几天到几周。因此,壳层的后期演化由动量守恒而不是能量守恒决定。我们计算和显示的演变轨迹壳减速,以及冲击后的结构。在扫过所有红巨星风后,壳以$\sim 100$ km/s的速度滑行,这取决于系统参数。这些速度类似于共生新星RS Oph的蓝移星周物质,以及一些显示星周物质证据的Ia型超新星,如2006 X,2007 le和PTF 11 kx。在这样的系统中发生的超新星可能不会显示出星周物质的相互作用,直到内部的新星壳被超新星喷出物击中,爆炸后几天到几个月。
2012-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detached and Continuous Circumstellar Matter in Type Ibc Supernovae from Mass Eruption
本研究构建恒星与抛射星周物质束缚部分的相互作用模型,解释了贫氢超新星中多样的星周物质结构成因,统一了不同类型贫氢超新星的星周物质特征差异。
2023-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of Recombining Supernova Remnants
通常的超新星遗迹要么有电离等离子体,要么有处于碰撞电离平衡的等离子体,即,电离温度低于或等于电子温度。然而,重组超新星遗迹的存在,即,超新星遗迹的电离温度高于电子温度,最近得到证实。一个建议的方法是在超新星爆炸时有一个致密的星周介质,以使超新星遗迹中的等离子体重新组合。如果星周介质足够致密,在超新星遗迹演化的早期阶段就可以建立碰撞电离平衡,激波离开致密星周介质后发生绝热冷却,使电子温度低于电离温度。我们研究了几个超新星祖先周围的星周介质,并显示哪些超新星祖先可以有一个星周介质,这是足够密集的,以建立碰撞电离平衡后不久爆炸。我们发现,红超巨星(特别是大质量红超巨星)周围的星周介质和密度足以形成IIn型超新星的星周介质在爆炸后不久就能建立碰撞电离平衡,并能演化为重组超新星遗迹。沃尔夫-拉叶星和白矮星有可能重组超新星遗迹,但预计比例非常小。由于红超巨星爆炸的发生率远高于IIn型超新星,因此重组超新星遗迹的主要祖先可能是红超巨星。
2012-03-26 astro-ph.HE
Modelling the circumstellar medium in RS Ophiuchi and its link to Type Ia supernovae
最近对在一些Ia型超新星中检测到的窄的、可变的吸收线的解释表明,它们的祖先被致密的星周物质包围。在共生的复发新星系统RS Oph中检测到类似的变化,该系统每20年经历一次热核爆发,使其成为研究这些线起源的理想候选者。为此,我们提出了多个质量转移新星周期在RS Oph的模拟。我们发现,静态传质产生了密集的,赤道流出,即,向双星轨道平面集中,在白矮星周围形成吸积盘。球状新星爆发与这些非球状星周结构的相互作用产生了双极外流,类似于2006年HST爆发的图像。为了产生与观测一致的电离结构,红巨星的质量损失率必须达到$5 \times 10^{-7}\,\mathrm{M}_{\odot}\,\mathrm{yr}^{-1}$。模拟还产生了极吸积流,这可能解释了静态H α线和硬X射线的宽翼。通过比较模拟的吸收线剖面观测2006年爆发,我们能够确定哪些组件出现在风中,哪些是由于新星。我们探讨可能的行为的吸收线轮廓,因为他们可能会出现超新星发生在一个系统,如RS Oph。我们的模型显示出与SN 2006 X等超新星的相似性,但需要高质量损失率($\dot{M} \sim 10^{-6}$到$10^{-5}\,\mathrm{M_\odot}\,\mathrm{yr}^{-1}$)来解释SN 2006 X的变化。
2016-01-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detached Circumstellar Matter as an Explanation for Slowly-Rising Interacting Type Ibc Supernovae
本研究利用 CHIPS 代码构建 Ibc 型超新星与分离星周物质(CSM)相互作用的模型,发现该机制能解释部分超新星光变曲线的缓慢上升及双峰特征。
2024-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Against the Wind: Radio Light Curves of Type Ia Supernovae Interacting with Low-Density Circumstellar Shells
几十年来,从射电到光学再到X射线的各种观测都试图揭示Ia型超新星(SNe Ia)与星周介质(CSM)相互作用的迹象。这些研究的目的是限制假设的Ia型超新星大量供体伴侣的性质。在解释相互作用的观测结果时,通常假设连续CSM。然而,虽然这些模型已经成功地应用于核心坍缩的超新星,但对于超新星Ia来说,连续性的假设可能并不准确,因为CSM的外壳可能是由超新星爆发前(新星)形成的。在这项工作中,我们模拟了SNe与球形,低密度,有限范围CSM的相互作用,并创建了一套合成的无线电同步光变曲线。我们发现,CSM壳产生尖锐的峰值光变曲线,并确定一个基准集的模型,所有服从一个共同的演变,并可用于产生无线电光变曲线与任意壳的相互作用。服从的基准模型的关系可以用来推断CSM属性从无线电观测,我们证明了这一点,通过将它们应用到SN 2011fe和SN 2014J的非检测。最后,我们探讨了一个多壳层CSM配置和描述其更复杂的动力学和由此产生的射电光变曲线。
2016-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIP supernova light curves affected by the acceleration of red supergiant winds
我们介绍了第一个合成的光变曲线模型设置的IIP型超新星爆炸在拱星介质中的红超巨星风的加速度被考虑在内。由于风的加速使得祖星附近的风速较低,因此红超巨星超新星祖星附近的密度可能高于使用恒定的终端风速推断的密度。因此,即使前身星的质量损失率相对较低,它也可以在恒星附近有一个致密的星周介质,这对IIP型超新星的早期光变曲线有很大的影响。我们提供了IIP型超新星在这样的加速风中爆炸的辐射热和光变曲线,这些加速风来自三个祖先的组合,12 - 16 Msun;五个β,1-5;七个质量损失率,1 e-5 - 1 e-2 Msun/年;和四个爆炸能量,0.5e51 - 2 e51 erg。所有的光变曲线模型都可以在https://goo.gl/o5phYb上找到。当星周密度足够高时,我们的模型没有显示出经典的激波爆发作为与致密和光学厚的星周介质相互作用的结果。相反,它们显示了延迟的“风爆发”,大大影响了IIP型超新星的早期光变曲线。我们发现,质量损失率的祖先需要1 e-3 - 1 e-2 Msun/年,以解释典型的上升时间为5 - 10天的IIP型超新星假设一个密集的拱星半径为1 e-15厘米。
2018-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unifying Circumstellar Environment in Broad-Lined Type Ic Radio Supernovae Towards Off-axis Gamma-Ray Burst Exploration
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo(东京大学宇宙射线研究所);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理学研究所)
本研究通过理论预测IcBL超新星与GRB喷流相关的无线电发射,揭示偏轴GRB的特征双峰结构,为揭示长GRB起源提供新视角。
2026-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radiative Acceleration of Dense Circumstellar Material in Interacting Supernovae
本研究通过数值与解析方法探究相互作用超新星中致密星周物质的辐射加速机制,揭示其加速度与星周物质密度的关联,解释了II型超新星早期光谱的速度多样性,并指出更致密环境下该效应对早期非热辐射的影响。
2023-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Propagation in the Circumstellar and Interstellar Medium
我们描述了周围介质中的超新星冲击波的传播,这可能是由于从祖星的质量损失。考虑了喷射材料和周围介质的结构和密度分布。简要讨论了激波与云和风泡的相互作用以及与宇宙射线有关的问题。
2011-12-22 astro-ph.HE
Circumstellar Medium Interaction in SN 2018lab, A Low-Luminosity II-P Supernova observed with TESS
SN 2018实验室是一颗低光度型IIP超新星(LLSN),其V波段峰值光度为$-15.1\pm0.1$等。SN 2018实验室是由距离小于40 Mpc(DLT 40)SNe巡天发现的,其发现时间仅为爆炸后0.73天,由凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测确定。SN 2018实验室的TESS观测产生了一个密集采样,快速上升的早期光变曲线,可能是由星周介质(CSM)相互作用驱动的。SN 2018实验室最早光谱($<$ 2天)中的蓝移、增宽闪光特征为喷出物-CSM相互作用提供了进一步的证据。SN 2018实验室早期的光谱特征可以用一个扩展包层的红超巨星祖先和近距离CSM模型很好地描述。SN 2018 lab是少数几个观测到闪光特征的LLSNe之一,它强调需要更多早期光谱来解释II型SNe闪光特征形态的多样性。
2023-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova explosions interacting with aspherical circumstellar material: implications for light curves, spectral line profiles, and polarization
一些超新星爆发在其光变曲线、谱线轮廓和偏振特征中显示出与预先存在的非球对称星周介质(CSM)相互作用的证据。为了更好地理解与双星的连接,并帮助解释的意见,我们进行二维轴对称流体动力学模拟,其中一个不断扩大的球形SN喷出物初始化与现实的密度和速度分布碰撞各种非球面CSM分布。我们认为CSM的形式是一个拱星盘,碰撞的风壳在双星与不同的方向和距离的SN祖,和双极叶代表缩小版本的侏儒星云的$η$ ~车。我们研究我们的模拟映射到可观的,包括近似的光变曲线,指示性谱线配置文件在晚些时候,和估计的偏振签名。我们发现,SN-CSM碰撞层是由正激波和斜激波,反射波,以及其他流体动力学现象,导致加速和剪切不稳定性。因此,总的冲击加热功率随时间波动,虽然新兴的光变曲线可能是平滑的,如果冲击相互作用区深深地嵌入在SN包络。具有拱星盘或双极瓣的SNe表现出相对于静止速度对称的晚期谱线轮廓和相对高的偏振。相比之下,SNe与碰撞的风壳自然会导致线剖面与不对称和时间演变的蓝色和红色的翅膀和低偏振。由于大质量恒星之间的双星频率很高,SN喷出物与预先存在的碰撞风壳的相互作用必须发生,观测到的签名可以用来描述双星伴星。
2020-09-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Effects on Supernova Shock Breakout and Swift Light Curves Due to the Mass of the Hydrogen-Rich Envelope
质量损失仍然是恒星演化的主要不确定性之一。在质量最大的恒星中,质量损失决定了星周介质,并能显著改变恒星的命运。质量损失是由各种风机制和二元相互作用引起的。超新星是这种质量损失的最佳探测器,既包括星周物质,也包括富氢包层的减少质量。在本文中,我们专注于减少氢包层质量对超新星光变曲线的影响,研究了各种质量损失情况下的冲击爆发和峰值光变曲线发射。尽管这种质量损失的趋势会被不同的祖先、爆炸能量和星周介质引起的变化所掩盖,但这些趋势对超新星调查中应该看到的超新星光变曲线有重大影响。最后,我们将我们的结果与几个关键观察结果进行了比较。
2015-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
The explosion energy of the type IIP supernova SN 2013fs with a confined dense circumstellar shell
最近对SN 2013 fs闪光光谱的研究表明SN IIP爆炸能量巨大,远远超出了中微子机制的可能性。利用早期超新星与致密星周壳层相互作用的影响,重新讨论了SN 2013fs的爆炸能量问题。反向和正向冲击之间的冷密壳层的速度是从对2.4天的宽\heii\,4686\\的分析中推断出来的。这个速度与其他可观测量一起为我们提供了另一种能量估计$\sim1.8\times10^{51}$,erg的首选质量的$\sim10$ \msun。推断值在中微子驱动爆炸的范围内。
2020-03-06 astro-ph.HE
Superluminous supernova SN 2018ibb: Circumstellar shell and spectral effects
本文通过星周相互作用模型研究超亮超新星 SN 2018ibb 的光谱特征,用碎裂冷致密壳层解释 Fe II 窄吸收、用 Si II 散射解释 [O I] 选择性吸收,并估算星周壳层质量约为 0.14 太阳质量。
2024-10-23 astro-ph.HE
Metamorphosis of SN 2014C: Delayed Interaction Between a Hydrogen Poor Core-collapse Supernova and a Nearby Circumstellar Shell
我们目前的超新星SN 2014 C,经历了前所未有的缓慢蜕变,从H-贫型Ib富型IIn在一年的过程中的光学观测。观测到的光谱演化与超新星在遇到祖先恒星剥离的氢包层的巨大外壳之前在空腔中爆炸是一致的。星周壳的可能起源包括短暂的沃尔夫-拉叶快风阶段,超过了较慢的红超巨星风,爆发性喷射,或由邻近恒星的外部影响对星周物质的限制。一个扩展的高速H α吸收功能,在近最大光谱中看到的意味着祖星没有完全剥离的氢在核心崩溃的时候。斯巴鲁望远镜Suprime-Cam和哈勃太空望远镜广角行星相机2在2009年获得的该地区的档案爆炸前图像显示了一个重合的来源,很可能是NGC 7331中的一个紧凑的大质量星团,它承载了祖先系统。通过比较源的发射特性与包含相互作用的双星的恒星星族模型,我们估计主星团的年龄为30 - 300万年,并且根据相对较强的H α发射,年龄更接近30万年。SN 2014 C是一类核心坍缩超新星中观测最好的成员,填补了爆炸后立即与密集的附近环境强烈相互作用的事件与从未显示相互作用迹象的事件之间的空白。更好地了解这种中间族群的频率和性质,可以为我们提供关于恒星演化最后阶段的有价值的信息。
2015-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermal and non-thermal emission from circumstellar interaction
在过去的几十年里,超新星喷出物和星周介质之间的相互作用对于超新星的观测性质和理解导致爆炸的祖星演化都起着重要作用。此外,它提供了一个机会,了解冲击物理学连接到热和非热过程,包括相对论粒子加速,辐射过程和冲击波的流体动力学。本章重点介绍我们从射电和X射线观测中获得的信息,以及它们与光学和紫外线观测的联系。我们首先回顾了不同的物理过程中所涉及的拱星相互作用,包括流体力学,热X射线发射,相对论粒子的加速和非发射过程中的无线电和X射线范围。最后,我们将讨论这些应用到不同类型的超新星。
2016-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Late-Onset Circumstellar Medium Interactions are Rare: An Unbiased GALEX View of Type Ia Supernovae
使用紫外光变曲线,我们限制1080 Ia型超新星(SNe Ia)的拱星环境内$z<0.5$从档案星系演化探测器(GALEX)的观测。所有的Ia型超新星都需要在爆炸前和爆炸后进行GALEX观测,以确保适当地减去宿主星系的流量。使用晚时间GALEX观测,我们期待从SN喷出物和拱星材料(CSM)之间的任何相互作用的紫外线过剩。四个超新星Ia检测到接近最大光,我们比较GALEX测光档案数据,但我们发现没有一个我们的目标显示令人信服的证据CSM相互作用。最近哈勃太空望远镜(HST)的一次巡天估计,Ia型超新星的$\sim6\%$可能与遥远的CSM相互作用,但由于样本量小和选择效应,统计推断变得复杂。通过将模型光变曲线注入到我们的数据中,然后恢复它们,我们根据CSM相互作用的开始时间和最大光度来约束广泛的CSM相互作用。结合我们的GALEX未检测与HST结果,我们将具有中度CSM相互作用的SNe Ia中迟发性CSM相互作用的发生限制为$90\%$置信度下发现后$0-500$天之间的$f_\text{CSM}\lesssim5.1\%$和发现后$500-1000$天之间的$\lesssim2.7\%$,与在PTF 11 kx中观察到的相似。对于与SN 2015 cp类似的较弱CSM相互作用,我们分别获得了相同时间范围内$\lesssim16\%$和$\lesssim4.8\%$的极限。
2021-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-band polarization of Type IIP supernovae due to light echo from circumstellar dust
IIP型超新星(SNe IIP)在晚期常表现出相对较高的连续极化($\sim 1$)。这种偏振特征通常被认为是由于在后期阶段揭示的内部非球面核心,而这种偏振特征也可以由SN周围的星周(CS)尘埃的偏振散射回波的影响所贡献。在本文中,我们提出了一个独特的方法来区分偏振从SN喷出物和从光回波。我们定量研究波长依赖性的散射回波的各种几何形状和CS尘埃量的偏振。发现在$U$带中的极化具有特征性特征,即,偏振出现在比较长波长更早的相位,具有更高的偏振度。这是由于$U$波段光变曲线的快速演变以及尘埃在较短波长下的较高光学深度。除了$U$带之外,在平台阶段之后偏振增加,并且对于较短的波长,偏振度通常较高。这些偏振特性可以很容易地与非球面纤芯预期的偏振区分开来,非球面纤芯预测几乎没有波长依赖性。此外,我们表明,SNe IIP的多波段偏振观测可以约束CS尘埃质量和距离SNe的参数空间。因此,我们鼓励多波段极化观测SNe IIP。
2018-05-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar interaction in type Ibn supernovae and SN 2006jc
我分析的光变曲线和连续的神秘的伊本超新星,包括SN 2006jc的特殊性质,并主张赞成早期强拱星相互作用。这种相互作用解释了SN 1999cq的高亮度和快速通量上升,而冲击喷出物中形成的冷致密壳层可以解释SN 2000er的平滑早期连续光谱和SN 2006jc的不寻常的蓝色连续光谱。尘埃在第50天左右凝结在冷而致密的壳层中。Monte Carlo模拟的He I 7065彗星线轮廓受尘埃掩星的影响支持的图片,其中的尘埃居住在破碎的冷致密壳,而He I线起源于拱星云冲击和破碎的前向冲击波。
2009-08-05 astro-ph.CO astro-ph.HE
LSQ13ddu: A rapidly-evolving stripped-envelope supernova with early circumstellar interaction signatures
本文描述了La Silla-QUEST巡天发现的快速演化和不寻常的超新星LSQ 13 ddu。LSQ 13 ddu在$\mathit{LSQgr}$波段显示出仅4.8 $\pm$ 0.9 d的快速上升,达到$-$ 19.70 $\pm$ 0.02 mag的峰值亮度。LSQ 13 ddu的早期光谱显示,与星周物质(CSM)相互作用产生的微弱而狭窄的He I特征。这些相互作用的签名迅速减弱,与带状信封SNe中看到的一致的广泛特征在最大值后两周左右成为主导。狭窄的He I速度与亮蓝色变星的风速一致,但其光谱缺乏典型的氢特征。快速和明亮的早期光曲线是不一致的放射性$^{56}$镍供电,但可以解释通过CSM相互作用和一个潜在的$^{56}$镍衰变组件,占主导地位的LSQ 13 ddu的后期时间行为的组合。基于潜在的广泛特征的强度,与标准SNe Ib相比,LSQ 13 ddu似乎缺乏He。
2019-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the 'snow-plow' phase of supernovae interacting with dense circumstellar media
最近,Moriya等人(2013年)开发了一个超新星与致密的星周介质相互作用的分析测热光变曲线模型。由于星周介质的致密性,激波区被假定为辐射区,形成一个薄的致密壳层。该模型是基于冲击致密壳层的动量守恒。然而,Ofek等人(2014年)提到分析模型忽略了冲击致密壳层的“雪犁”阶段。“雪犁”或动量守恒阶段是指超新星喷出物的动量注入几乎终止,辐射冲击致密壳层仅由于超新星喷出物先前提供的动量而继续移动的时期。在本说明中,我澄清Moriya et al.(2013)的分析模型确实考虑了“扫雪”阶段,Ofek et al.(2014)的批评是不正确的。此外,Ofek等人(2014年)将SN 2010 jl II型的光变曲线中观测到的亮度突变与向“雪犁”阶段的转变联系起来。然而,我认为,突然过渡到“雪犁”阶段是不一致的SN 2010jl中观察到的光度突变。光度突变很可能与其他现象有关,如致密壳层离开星周介质的致密部分。
2014-02-11 astro-ph.HE
The Effects of Circumstellar Dust Scattering on the Light Curves and Polarizations of Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)周围的星周物质(CSM)的观测特征提供了对其祖先系统的独特视角。超新星前的演化可能会在大多数Ia型超新星爆炸的流行场景中自然地喷出CSM。在这项研究中,我们调查的尘埃散射对Ia超新星的光变曲线和偏振的影响。构造了蒙特卡罗方法来数值求解通过CSM的辐射转移过程。三种类型的几何分布的CSM被认为是:球壳,轴对称盘,轴对称壳。结果表明,尘埃到超新星的距离和尘埃的几何分布都会影响超新星的光变曲线和颜色演化。我们发现,由于CSM参数的简并性,假设的星周尘埃的几何位置可能无法仅基于光度数据可靠地约束,即使是对于SN 2006 X和SN 2014 J等观测最好的情况。我们的模型结果表明,一个时间序列的宽带偏振与适当的时间覆盖范围从一个月到大约一年后爆炸可以提供明确的限制周围超新星Ia的星周尘埃的存在。
2022-05-24 astro-ph.HE
Super-luminous X-ray Emission from the Interaction of Supernova Ejecta with Dense Circumstellar Shells
对于由动能转化为辐射的超新星供电,由于与致密的拱壳的喷出物的相互作用,我们表明,可能有X射线类似物的光学超亮SNe具有可比的光度和能量。我们认为X射线发射的前冲击SNe喷出物碰撞到一个光学薄的CSM壳,推导出简单的表达式作为拱壳特性的函数的X射线光度,并讨论了不同的制度,在其中的冲击将是辐射或绝热的,以及是否发射将占主导地位的自由辐射或线冷却。我们发现,即使在正常超新星爆炸能量为10^51 erg的情况下,也存在CSM壳层结构,它可以将大部分爆炸能量释放为X射线,产生未吸收的X射线亮度,接近10^44 erg/s的事件持续几个月,甚至10^45 erg/s的闪光持续几天。虽然星周壳层的大柱密度可以吸收来自初始冲击的大部分通量,但最明亮的事件产生的硬X射线不太容易被光电吸收,并且可以通过完全电离中间物质来抵消这种损失。无论如何,一旦冲击波穿过整个星周壳层,观测者就可以获得完整的光度。
2013-03-27 astro-ph.HE
Supernova ejecta interacting with a circumstellar disk. I. two-dimensional radiation-hydrodynamic simulations
我们进行了一系列的二维辐射流体动力学模拟超新星喷出物和星周介质(CSM)之间的碰撞。快速流和周围介质的流体动力学相互作用有效地耗散了快速流的动能,并被认为是特定类别的核心坍缩超新星的主要能量来源。尽管有一些非球形喷出物和/或CSM结构的观察证据,但喷出物-CSM相互作用中的多维效应相对未被探索。我们的数值模拟配备了自适应网格细化技术,成功地再现流体动力学不稳定性发展周围的喷出物CSM接口。我们还研究了盘状CSM对超新星喷出物的动力学演化和辐射热光变曲线的影响。我们发现,发射驱动的喷射盘相互作用具有显着的视角依赖性。当视线靠近对称轴时,观测者可以直接看到超新星喷出物,导致亮度增加的时间尺度很短。对于通过CSM盘看到发射的观察者,热光子在整个CSM中扩散,因此光变曲线严重模糊。
2019-11-21 astro-ph.HE
Binary Interaction Can Yield a Diversity of Circumstellar Media around Type II Supernova Progenitors
本研究通过双星演化模拟,发现质量转移率增强可塑造超新星前身星周围星周介质,且轨道周期决定其壳状或悬崖状结构,凸显双星作用对CSM多样性的关键贡献。
2023-12-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Broad-band emission properties of central engine powered supernova ejecta interacting with a circumstellar medium
我们研究了由相对论风从一个中心紧凑的对象供电的超新星喷出物的宽带发射。最近的一个二维流体动力学模拟研究的动力学演化的超新星喷出物与中央能源显示,喷出物的最外层被加速到温和的相对论速度,因为爆发的热泡驱动的能量注入。最外层的减速,因为他们扫周围的拱星介质喷出物,导致形成的正向和反向冲击传播的拱星介质和喷出物。当喷出物继续从光球层释放内能作为热辐射时,在正向和反向激波前沿的能量耗散引起非热辐射。我们计算的光变曲线和光谱能量分布的热和非热发射从中央发动机供电的超新星喷出物嵌入在一个稳定的恒星风与大质量恒星的典型质量损失率。的光变曲线进行比较,目前可用的无线电和X射线观测的氢贫超亮超新星,以及两个研究广泛的Ic超新星,1998bw和2009bb,表现出明亮的无线电发射表明中央引擎活动。我们指出,附近的超亮超新星的射电光度的上限可能表明注入的能量主要转化为热辐射,而不是创建温和的相对论性的流量,由于光子扩散时间尺度可比的注入时间尺度。
2018-04-15 astro-ph.HE
The effect of circumstellar matter on the double-peaked type Ic supernovae and implications for LSQ14efd, iPTF15dtg and SN 2020bvc
在LSQ14efd、iPTF15dtg和SN2020bvc等Ic型超新星中观测到双峰光变曲线。第一个峰值的一个可能的解释是来自祖星周围的大量扩展物质的冲击冷却发射,这是在超新星爆炸前不久由祖星最外层的质量爆发或快速膨胀产生的。我们使用辐射流体动力学程序STELLA研究了这样的拱星物质(CSM)对SNe Ic的多波段光学光变曲线的影响。SN模型中考虑了SN前阶段的两种不同SNe Ic祖细胞质量(3.93 $M_\odot$和8.26 $M_\odot$)。所采用的参数空间由$M_\mathrm{CSM} = 0.05 - 0.3 M_\odot$的CSM质量、$R_\mathrm{CSM} = 10^{13} - 10^{15}$的CSM半径和$E_\mathrm{burst} = (1.0 - 12.0)\times10^{51}$ erg的爆炸能量组成。我们还研究了放射性镍分布对光曲线的整体形状和颜色演变的影响。我们的SN模型与双峰SNe Ic LSQ14efd、iPTF15dtg和SN 2020bvc的比较表明,这三个SNe Ic具有相似的CSM结构(即,$M_\mathrm{CSM} \approx 0.1 - 0.2 M_\odot$和$R_\mathrm{CSM} = 10^{13} - 10^{14}~\mathrm{cm}$),这可能意味着CSM形成的共同机制。$\d…
2021-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
He abundance of Dense Circumstellar Clumps in the Cassiopeia A Supernova Remnant
本文报道了年轻超新星遗迹仙后座A星周致密团块的氦丰度分析结果。这些团块,这被称为准静态絮状物(QSF),是已知的,从以前的光学研究,以丰富的他随着N,但程度的他过剩相对于H仍然不确定。对于几个有近红外光谱数据的准分子流体,我们用Raymond激波程序分析了它们的He I 1.083 $μ$ m/Pa $γ$比值和[Fe II]线比值。根据我们的分析,在大多数这些QSF中,He相对于H是过量的$\lesssim 3$。这个He丰度的QSF与之前从N过剩中得出的结论一致,即当祖先恒星的大量H包层被剥离时,QSF被喷射出来。我们讨论了祖星的质量损失历史和QSF的起源。
2023-03-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Landscape of Thermal Transients from Supernova Interacting with a Circumstellar Medium
本文通过解析标度关系和辐射流体力学模拟,系统分类了超新星抛射物与球对称星周介质壳层相互作用产生的热瞬变光变曲线形态,并验证其对多种观测瞬变现象的解释力。
2024-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
The origin of the near-infrared excess in SN Ia 2012dn: Circumstellar dust around the super-Chandrasekhar supernova candidate
所谓的超克拉塞卡候选Ia型超新星(SC-SNe Ia)的祖先的性质一直在积极辩论。最近,Yamanaka等人(2016)报告了SN 2012 dn的近红外(NIR)过量,并提出过量来自星周(CS)尘埃的回波。在本文中,我们研究了SN 2012 dn周围CS尘埃的详细分布,并研究了CS尘埃回波场景对SC-SNe Ia一般情况的影响。我们发现,一个磁盘/双极CS介质配置再现近红外过量相当不错,其中的径向密度分布是由一个固定的质量损失。CS粉尘的内径为$0.04$ pc。对于椎间盘和双极CS介质配置,祖系统的质量损失率估计分别为$1.2 \times 10^{-5}$和$3.2 \times 10^{-6}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$,这为单次退化情况增加了另一个支持。我们的模型限制SN 2009 dc,另一个SC-SN Ia,具有小于SN 2012 dn的$0.16$倍的尘埃质量。虽然这可能仅仅表明SC-SNe Ia之间CS环境的一些变化,但这可能会引起另一种有趣的可能性。在SC-SNe Ia中可能有两类:在清洁环境中较亮的SC-SNe Ia(SN 2009 dc)和在尘埃环境中较暗的SC-SNe Ia(SN 2012 dn)。
2016-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IIP Supernova Progenitors II: Stellar Mass and Obscuration by the Dust in the Circumstellar Medium
从各种各样的观测中已经很好地确定了红超巨星(RSG)在恒星风中释放了大量的质量。在核心坍缩之前的几十年里,在这种排放气体中形成的尘埃可能导致大量的消光,并掩盖了原始RSG的内在光度。这可能导致难以确定导致不同类别超新星的祖先质量的范围。即使是附近的超新星,如SN 2013ej,也可能受到这种不确定性的影响。我们在这里探讨两个不同的质量建议其祖先。我们使用恒星天体物理学实验模块(MESA)计算它们的前超新星特征。我们表明,一个非旋转的恒星与初始质量为26 M $_{\odot}$将需要相当数量的拱星介质(A $_V \sim$ 3),以掩盖其高光度的观测到的爆炸前的哈勃太空望远镜(HST)检测到的幅度。如此高的视消光值似乎与SN 2013ej和SN 2003gd在同一个宿主星系M74中得出的结果不一致。相比之下,低质量(13 M $_{\odot}$)恒星的演化模型很容易容纳在观测到的HST星等。一些26 M $_{\odot}$模拟显示,在过去几年中,可以区分高节奏和多波段监测附近星系的超新星候选人的光度变化。我们证明,我们的计算是很好地解决了足够的分区和进化的时间步长。
2019-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of Late-Time Circumstellar Interaction of SN 2017eaw in NGC 6946
SN 2017 eaw是在NGC 6946中观测到的第十颗超新星,是一颗正常的II-P型超新星,估计有11 - 13 M太阳的超巨星祖先。在这里,我们呈现了SN 2017 eaw在最大值后+545天和+900天的星云相位谱,比以前公布的光谱延长了大约50 - 400天。虽然+545天的光谱与+400天和+493天之间的光谱相似,但+900天的光谱在光谱特征和发射线轮廓方面都显示出巨大的变化。Halpha发射是平顶的盒状,蓝色和红色剖面速度分别为~ -8000和+7500 km/s。这些后期的光谱变化表明强烈的拱星相互作用与质量损失壳,驱逐约1700年前爆炸。SN 2017 eaw的+900天光谱与SN 2004 et和SN 2013 ej在爆炸后2 - 3年观察到的光谱相似。我们讨论的重要性,晚的时间监测明亮的SNe II-P和性质的超新星前质量损失事件的SNII-P演化。
2020-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-Wavelength Identification of a Luminous Mid-Infrared Supernova Powered by Circumstellar Interaction with Binary-Driven Pre-supernova Mass Loss
Columbia University(哥伦比亚大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(西蒙斯基础研究所计算天体物理中心);California Institute of Technology(加州理工学院);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构天文台)
本研究通过多波段观测SN 2022yyz,利用红外测光选择发现晚期星周物质相互作用,结合模型揭示双星驱动的超新星前质量损失增强,为绘制大质量恒星终局质量损失奠定基础。
2026-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Reader Friendly Formalism for Circumstellar Material-Supernova Ejecta Interaction Model
SN喷出物与预先存在的拱星物质(CSM)的相互作用是各种光学瞬变的最有前途的能源之一。最近,由Chatzopoulos等人(2012,下文称为CWV 12)开发的半解析方法已被普遍用于描述在这种情况下的光学光变曲线行为。我们发现CWV 12中许多关键结果的表达式过于复杂,读者无法进行数量级估计或参数依赖性判断。基于同一物理图像,我们独立地重新推导了所有公式,并重新建立了一套读者友好的公式表达式。尽管如此,我们指出并纠正了CWV 12中存在的一些小错误或错别字。
2020-09-22 astro-ph.HE
Circumstellar interaction in supernovae in dense environments - an observational perspective
在超新星爆发中,喷出物与周围的星周介质相互作用,产生各种辐射。由于CSM是由祖先恒星失去的质量产生的,它携带着恒星晚期演化的足迹。这是一个独特的方式来处理的性质的祖先恒星系统。在这里,我将主要关注超新星(SNe)在稠密环境中爆炸,也就是说,I型由于高密度CSM的存在,这类超新星的射电和X射线辐射揭示了它们的辐射特性的重要变化。前向冲击主导的X射线发射,无线电发射的内部自由-自由吸收,情节或非稳态的质量损失率,在爆炸中的不对称性似乎是这类SNe的共同属性。
2018-01-09 astro-ph.HE
Mass-loss histories of Type IIn supernova progenitors within decades before their explosion
我们提出的IIn型超新星的祖先在几十年内,他们的爆炸前的质量损失特性的系统研究结果。本文应用解析光变曲线模型对11个Ⅰ_n型超新星的辐射热光变曲线进行了计算,导出了星周介质的性质。我们重建的质量损失历史的基础上估计的星周介质的属性。估算的质量损失率大多高于1 e-3 Msun/yr,与其它方法得到的结果一致。在爆炸前的几十年内,质量损失率经常很高。这表明存在某种机制来维持IIn型超新星祖先的高质量损失率至少在爆炸前几十年。因此,在一些IIn型超新星祖先中观察到的较短的爆发性质量损失事件并不总是造成其致密的星周介质。此外,我们发现,IIn型超新星的祖先可能倾向于增加他们的质量损失率,因为他们接近爆炸的时间。我们还展示了我们的分析预测和数值结果之间的详细比较。
2014-02-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Unifying neutron star sub-populations in the supernova fallback accretion model
我们采用超新星后退盘模型模拟孤立年轻中子星的自旋演化。我们考虑了NS磁场在超临界吸积阶段的淹没及其随后的重新出现。结果表明,该模型中自旋周期和磁场的演化能够解释中心致密天体相对较弱的磁场和年轻致密天体的制动指数。在一定的初始参数范围内,磁星、中心致密天体和年轻恒星等不同类型的NS子种群之间可以建立起演化联系。因此,年轻的NS的多样性可以统一在超新星回落吸积模型的框架。
2018-10-10 astro-ph.HE
Light curve modeling of fast-evolving supernova KSN 2015K: explosion in circumstellar matter of Super-AGB progentor
最近的超新星搜索揭示了一些快速演变的发光瞬变。对几种低质量包层超渐近巨星分支(super-AGB,SAGB)超新星($M_{\rm env}$ $\sim$ $0.05-1.25$ $M_{\odot}$)模型的光变曲线进行了辐射流体动力学模拟。在模型中发现的光变曲线的差异被用来将观察到的事件与最合适的模型联系起来。特别是,我们认为KSN 2015 K是一颗电子捕获超新星。我们假设SAGB周围的“光学”厚CSM和拱星相互作用的功率的光变曲线的峰值亮度与一个短的上升时间。微弱的尾巴可能受到新生的类蟹状脉冲星的自旋下降光度的影响。我们的拟合表明,$0.02-0.05$ $M_{\odot}$的喷出物质量,$0.10-0.12$ $M_{\odot}$的星周介质(CSM)质量,CSM光球$\sim$ 10 $^{14}$ cm的半径,$\sim$ 3 $\times$ 10 $^{50}$ erg的动能,光球速度$v_{\rm ph} \gtrsim 10,000$ km s $^{-1}$和脉冲星总自旋能量($2.5-4$)$\times$ 10 $^{49}$ erg。
2019-06-09 astro-ph.HE
Supernova interactions with aspherical circumstellar material I: calculations of light curves, AB magnitudes, spectra, and polarisation
Masaryk University(马萨里克大学);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所)
本文研究超新星与非球形 circumstellar 物质的相互作用,通过数值模拟辐射-流体动力学行为,计算光变曲线、光谱和偏振特性,比较不同密度分布模型的观测属性。
2026-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Characterisation of Supernovae Interacting with Dense Circumstellar Matter with a Flat Density Profile
本文研究了超新星与平坦密度轮廓致密星周介质相互作用的光变曲线,纳入光子扩散效应,识别出三个关键物理过程并将光变曲线分为五类,成功再现SN 2005bf等双峰超新星,揭示了CSM密度分布对光变曲线多样性的重要作用。
2024-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR