Linking gamma-ray spectra of supernova remnants to the cosmic ray injection properties in the aftermath of supernovae
年轻和中年SNR中发射伽马射线的最高能量粒子的加速时间与SNR年龄相当。如果在超新星爆炸后的早期,开始加速的粒子数量发生了变化,那么这种变化应该反映在伽马射线谱的形状上。为了分析这种效应,我们使用粒子加速的非平稳方程的解。作为一个测试案例,我们应用我们的方法来描述来自IC443的伽马射线。作为IC443母超新星的替代,我们考虑SN1987A。首先,我们从SN 1987A的射电光谱指数的演变推断注入效率的时间依赖性。然后,我们使用推断的注入行为来拟合IC443的伽马射线谱。我们表明,质子光谱的中断需要解释的伽马射线发射是宇宙射线注入的早期变化的自然结果,并且非常高能量的伽马射线起源于在超新星爆炸后的头几个月开始加速的粒子。我们的结论是,今天在信噪比观测到的伽马射线谱的形状严重依赖于宇宙射线注入过程中的时间变化,在爆炸后立即阶段。利用同样的模型,我们还估计了未来从SN 1987 A探测伽马射线的可能性。
2017-07-01 astro-ph.HE
Spectra of accelerated particles at supernova shocks in the presence of neutral hydrogen: the case of Tycho
激波附近中性氢的存在改变了激波的结构,并影响了通过一阶费米机制加速的粒子的光谱。这一现象对解释超新星遗迹辐射的多频光谱具有深远的意义。在激波下游与热离子进行电荷交换的中性粒子可能会导致快速中性粒子向上游气体移动,在那里它们可能会发生额外的电荷交换或电离反应,从而在上游沉积能量和动量。在这里,我们讨论了中性返回通量的影响,这已经在我们以前的工作中预测中性介导的超新星冲击,并显示加速粒子的光谱是如何变得明显比$p^{-4}$陡峭,从而影响一般超新星遗迹和第谷具体的伽马射线光谱。描述中性氢存在下的非线性扩散激波加速的理论是近年来发展起来的。在这里,我们使用一个半解析理论在以前的工作中开发和专门我们的预测的情况下,第谷超新星冲击波,有证据表明,加速宇宙射线的光谱比预期的扩散冲击加速的传统理论更陡峭。我们表明,如果在第谷超新星激波附近的中性氢的分数,如观测所建议的,~70-90,然后加速质子的光谱比$p^{-4}$陡峭可能是一个自然的结果电荷交换反应和相关的中性返回通量。对于能量低于~100-1000 GeV的粒子,其谱形受到这种现象的影响,对于这种粒子,扩散长度小于或至多与冲击上游的电荷交换和电离的路径长度相当。
2016-03-07 astro-ph.HE
Galactic Propagation of Cosmic Rays from Individual Supernova Remnants
人们普遍认为,超新星遗迹是观测到的宇宙射线通量达到膝盖的最佳候选源,即高达~PeV的能量。事实上,某些超新星遗迹的伽马射线光谱可以通过假设强子相互作用中产生的中性π介子衰变得到很好的解释。因此,拟合相应的伽马能谱使我们能够推导出局部注入银河系的源处的宇宙射线的能谱。使用这些光谱作为出发点,我们传播的宇宙射线通过银河系使用公开可用的GALPROP代码。在这里,我们将提出这些信噪比对总宇宙射线通量的贡献的第一个结果,并讨论其影响。
2015-01-26 astro-ph.HE
A New Method to Classify Type IIP/IIL Supernovae Based on their Spectra
IIP型和IIL型超新星(SNe)是根据它们的光变曲线定义的,但区分这两种类型SNe的光谱标准仍然不清楚。我们提出了一种新的分类方法。首先,基于功能主成分分析(FPCA)方法对光谱中不同波段的主成分进行相减。然后,我们使用支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)对这两种类型的SNe进行分类。我们的分类器的最佳F1-Score为0.881,并且我们发现单独使用6150-6800 A处的Halpha线进行分类可以达到高达0.849的F1-Score。我们的研究结果表明,Halpha的轮廓是区分两种类型SNe的关键。
2018-11-07 astro-ph.HE
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合,可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较,可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性,因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明,SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸,SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
Narrow Transient Absorptions in Late-Time Optical Spectra of Type Ia Supernovae: Evidence for Large Clumps of Iron-Rich Ejecta?
对Ia型超新星的后期光谱的研究显示出令人惊讶的窄吸收特征,这些特征只有在最大光之后的几个月才能看到。这些特徴,在明亮的最近的Ia型超新星ASASSN-14 lp和SN 2017 bzc的晚期光谱中最清楚地看到,在~4840 A,~5000 A处出现狭窄的反射,在4760 A处出现尖锐的转折,在4700 A的红色一侧。对在线档案数据的调查显示,其他10个正常和类91 T的Ia型超新星(包括SN 2011 fe)的光谱也有类似的特征。不像蓝色的光谱特征表现出渐进的向红位移,这些狭窄的反射对于单个SN来说在不同的时期保持在相同的波长,但是对于每个物体来说可以出现在稍微不同的波长。这些特征也是短暂的,在一到三个月内出现然后消失。排除仪器,数据减少,和大气的影响后,我们讨论了可能的解释,包括祖质量损失材料,从以前的新星事件与材料的相互作用,并吸收大型离散团块的高速富铁喷出物。
2018-11-21 astro-ph.HE
Artificial Intelligence Assisted Inversion (AIAI): Quantifying the Spectral Features of $^{56}$Ni of Type Ia Supernovae
继我们之前对超新星分析的人工智能辅助反演(AIAI)的研究(Chen et al. 2020)之后,我们训练了一组基于一维辐射转移代码TARDIS(Kerzendorf & Sim 2014)的深度神经网络,以模拟爆炸后10至40天之间Ia型超新星(SNe Ia)的光谱。神经网络被施加到导出的质量56 Ni的速度范围远高于光球的153个观测良好的SNe Ia的样本。许多SNe都有多个历元的观测,可以定量地测试放射性56 Ni的衰变。从AIAI使用所观察到的光谱作为输入的样品的56 Ni质量被发现同意与理论56 Ni衰变率。AIAI揭示了3890 nm附近的光谱特征,可以确定是由3950和4100 nm之间的多条Ni II线产生的。从AIAI推导出的质量与超新星Ia的光变曲线形状相关,具有更宽光变曲线的超新星Ia在包络中显示出更大的56 Ni质量。AIAI使SNe的光谱数据能够在基于明确定义的物理假设的理论框架下进行定量分析。
2022-11-14 astro-ph.HE
Non-linear acceleration at supernova remnant shocks and the hardening in the cosmic ray spectrum
在过去的几年里,几个实验已经表明,膝盖以下的宇宙射线谱不是一个完美的幂律。特别是,质子和氦的光谱显示出在~200 - 300 GeV/核子的粒子能量下的光谱指数约为0.1 - 0.2的光谱硬化。此外,氦的光谱被发现比质子的光谱硬约0.1,并且在重元素的光谱中也发现了类似硬化的一些证据。在这里,我们考虑的可能性,硬化可能是一个分散的结果,在频谱的宇宙射线加速超新星遗迹冲击。这样的分散确实是预期的扩散冲击加速的非线性理论的框架内,预测陡峭的(硬)粒子谱较大(较小)的宇宙射线加速效率。
2017-10-14 astro-ph.HE
Ultrahard spectra of PeV neutrinos from supernovae in compact star clusters
星暴区有许多年轻的大质量恒星和超新星遗迹形成的强大恒星风,是高能宇宙线加速的有利场所。超新星冲击波与来自年轻恒星的致密星团的快风碰撞,使质子加速到远高于孤立SN中扩散冲击波加速的标准极限的能量。在这样的风超新星PeV加速器中,质子光谱很硬,在光谱的高能端有很大的通量,在非弹性核碰撞中产生大量的伽马射线和中微子。我们认为,在银河系Westerlund 1星系团的SN冲击可能会加速质子约40 PeV。一旦加速,这些CR将扩散到周围的稠密云层中,并产生中微子,其通量足以解释冰立方天文台从银河系内部检测到的一部分事件。
2015-09-12 astro-ph.HE
Spectra of magnetic fluctuations and relativistic particles produced by a nonresonant wave instability in supernova remnant shocks
我们在年轻的超新星遗迹与有效的粒子加速模型强向前冲击的非共振不稳定性驱动的宇宙射线电流放大的冲击前体中的磁湍流。粒子注入,磁场放大(MFA)和非线性反馈的粒子和场的整体流推导一致。激波的结构主要取决于湍流级联的效率。如果级联被抑制,MFA是强的,激波前兆是分层的,湍流谱包含几个离散的峰。这些峰值,以及MFA的量,应该会影响同步加速器X射线,允许级联和其他假设的非共振波增长的非线性模型固有的观测测试。
2009-08-18 astro-ph.HE
SuperNova IDentification spectral templates of 70 stripped-envelope core-collapse supernovae
我们使用Modjaz等人(2014)发表的640个剥离包络核心塌陷SNe(SESNe)光谱构建了70个超新星识别(SNID; Blondin & Tennis 2007)超新星(SN)模板。由458个光谱构建的56个SN模板是全新的,将SESNe的数量和当前SNID数据库中SESNe光谱的数量分别增加了2.6和2.0倍。我们还对当前SNID数据库中的模板进行了一些类型和阶段改进。
2015-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
WISeREP - An Interactive Supernova Data Repository
我们已经进入了一个天文学大数据集的时代。特别是,超新星(SN)的发现和分类的数量在过去几年中大幅增加,从每年几十到数千。这不再是几个典型事件的观测封装了大部分关于SNe的光谱信息的情况下,激发现代工具的发展,收集,存档,组织和分发一般的光谱,特别是SN光谱。出于这个原因,我们已经开发了魏茨曼互动超新星数据REPository - WISeREP -一个基于SQL的数据库(DB)与交互式基于Web的图形界面。该系统作为高质量SN光谱的存档,包括历史(遗留)数据以及正在进行的现代计划积累的数据。该档案提供了有关对象,它们的光谱和相关元数据的信息。利用交互式绘图,我们提供了一个图形界面来可视化数据,进行线识别的主要相关物种,确定对象红移,分类SNe和测量膨胀速度。访客用户可以查看和下载光谱或其他已被置于公共领域的数据。注册用户还可以查看和下载与他们相关联的特定程序专有的数据。数据库目前拥有超过8000个光谱,其中超过5000个是公开的;后者包括来自Palomar Transient Factory的已发布光谱,所有SUSPECT存档,Caltech-Core-Collapse Program,CfA SN光谱存档和来自UC Berkeley SNDB存储库的已发布光谱。它提供了一种高效便捷的方式来归档数据并与同事共享,我们希望以这种方式存储的数据将易于访问,从而提高其可见性,有用性和科学…
2012-05-09 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Berkeley Supernova Ia Program: Data Release of 637 Spectra from 247 Type Ia Supernovae
我们提供了伯克利超新星Ia计划(BSNIP)在2009年至2018年期间收集的637个低红移光谱,几乎全部使用Lick天文台Shane 3~m望远镜上的Kast双摄谱仪。我们描述了我们的自动光谱分类方案,并得出了最终的626光谱(242个对象),明确归类为属于Ia型超新星(SNe~Ia)。其中,30个物体的70个光谱被归类为光谱学上特有的(即,与“正常”SNe~Ia的光谱特征不匹配)和79个SNe~Ia(被328个光谱覆盖)具有互补的光度覆盖。在我们的最终集合中,SN的中位数有一个光谱学的纪元,红移为0.0208(最低为0.0007,最高为0.1921),并且在最大光之后1.1天首次被光谱学观察到。组分光谱具有高质量,中值信噪比为31.8像素$^{-1}$,并且具有宽波长覆盖,其中$\sim 95\%$覆盖至少3700- 9800 nm。我们分析我们的数据集,专注于定量测量(例如,速度,伪等效宽度)的演变的显着的频谱特征,在可用的早期和晚期的频谱。这些数据可供社区使用,我们鼓励未来的研究将我们的光谱纳入其分析中。
2020-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light-curve and spectral properties of ultra-stripped core-collapse supernovae leading to binary neutron stars
我们研究了超剥离核塌缩超新星的光变曲线和光谱性质。超剥离超新星是严重剥离的大质量恒星的爆炸,通过与致密伴星的双星相互作用失去了它们的外壳。它们的抛射量仅为~ 0.1 Msun,可能是形成双中子星系统的主要途径,这些系统最终合并并发射出强引力波。我们跟随一个超剥离超新星祖先的演变,直到铁核崩溃,并进行爆炸核合成计算。然后,我们合成的光变曲线和光谱的超剥离超新星使用核合成的结果,并提出其预期的性质。超剥离超新星合成~ 0.01 Msun的放射性~(56)Ni,其典型的峰值光度约为1 e42 erg/s或-16 mag.它们的典型上升时间为5 - 10天.比较合成的和观测到的光谱,我们发现SN 2005 ek,一些所谓的富钙间隙瞬变,和SN 2010 X可能与超剥离超新星。如果这些超新星实际上是超剥离超新星,它们的事件率预计约为核心坍缩超新星的1%。通过比较未来引力波观测得到的双中子星合并率和我们合成的光变曲线和光谱模型确定的光学瞬变测量得到的超剥离超新星率,我们将能够判断超剥离超新星是否实际上是双中子星人口的主要贡献者,并提供对双恒星演化的约束。
2016-12-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
A review of type Ia supernova spectra
SN 2011fe是一代人中距离最近、观测最好的Ia型超新星,它使以前不完整的数据集与详细的新数据形成鲜明对比。回顾过去,记录Ia型超新星的光谱行为往往受到稀疏和不完整的时间采样的限制,而不是受到信噪比、大地特征或小样本大小的影响。因此,Ia型超新星的研究主要是通过相对时期和最大光附近的不完整时间快照离散化的参数。在这里,我们讨论了一致的建模和直接测量光谱观测的Ia型超新星光谱的必要的下一步。此外,我们分析了当前光谱数据的参数空间定义的经验指标,这将是相关的,即使在祖细胞被观察和详细的模型进行了改进。
2014-02-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Spectral modeling of type II supernovae II. A machine learning approach to quantitative spectroscopic analysis
现在有数百个公开的超新星光谱时间序列。这些数据的辐射转移模型给出了这些爆炸的物理性质,如组成,密度结构,或内在的光度的见解-这是非常宝贵的理解超新星的祖先,爆炸机制,或约束超新星距离。然而,一个详细的参数研究的可用数据已经遥不可及,由于高维的问题,再加上仍然显着的计算费用。我们通过使用机器学习仿真器来解决这个问题,机器学习仿真器是用于高维插值的算法。这些使用预先计算的训练数据集来模拟复杂代码的输出,但运行时间更短。我们提出了这样一个模拟器的应用程序与TARDIS辐射转移代码生成的合成II型超新星光谱。结果表明,相对较小的780个光谱的训练集,我们可以生成插值不确定性小于百分之一的仿真光谱。我们证明了这种方法的实用性,通过自动光谱拟合的两个著名的IIP型超新星,作为一个示例性的应用程序,我们确定超新星的距离,从光谱拟合使用定制的扩展光球方法。我们将我们的结果与以前的研究进行了比较,发现很好的一致性。这表明TARDIS光谱的仿真可能被用于对许多瞬态类进行自动和详细的分析,从而使大型数据存储库的分析触手可及。
2019-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the e$^+$e$^-$ excesses and the knee of the cosmic ray spectra -- hints of cosmic rays acceleration at young supernova remnants
超新星遗迹长期以来一直被认为是银河系宇宙射线的来源,最高可达千万亿电子伏特,但仍缺乏令人信服的证据。在这项工作中,我们探讨了宇宙线谱的微妙特征,如宇宙线谱的膝关节和电子/正电子通量的过度最近观察到的ATIC,H.E.S.S.,费米-拉特和帕梅拉。数值计算表明,在类似于年轻超新星遗迹的环境中,高能宇宙射线与背景光子相互作用产生$^+$-$^-$对的情况下,可以很好地再现宇宙射线谱的这些特征.这样一个连贯的解释的成功反过来又证明了至少有一部分宇宙射线可能在年轻的超新星遗迹中被加速。
2009-06-17 astro-ph.HE hep-ph
The Spectral SN-GRB Connection: Systematic Spectral Comparisons between Type Ic Supernovae, and broad-lined Type Ic Supernovae with and without Gamma-Ray Bursts
本文首次系统地研究了17颗Ic型超新星(SNe Ic)、10颗没有观测到伽马射线暴(GRB)的宽线型超新星(SNe Ic-bl)和11颗有GRB的宽线型超新星(SNe Ic-bl)的光谱特性随时间的变化,以探讨它们的爆发条件和前身。我们总共分析了407个光谱,这些光谱来自已发表的单个SNe的光谱以及Modjaz等人(2014)的密集时间采样光谱数据。为了量化SN光谱的多样性作为SN亚型的函数,我们构建了SNe Ic,SNe Ic-bl没有GRB和SNe Ic-bl与GRB的平均光谱。我们发现SN 1994 I不是典型的SN Ic,而SN 1998 bw/GRB 980425的光谱代表了SNe Ic-bl的平均光谱。我们测量喷出物的吸收和宽度的速度,使用这里描述的一种新方法,并发现,SNe Ic-BL与GRB,平均而言,有定量更高的吸收速度,以及更广泛的线宽比SNe没有观察到的GRB。此外,我们寻找SN-GRB的光谱特性和伴随的GRB的能量之间的相关性。最后,我们表明,没有明确的He线在光谱的SNe Ic-BL,特别是SN-GRB,是不是由于他们被太模糊,由于存在于喷出物中的高速度。这意味着SN-GRB的祖先星除了不含H外,可能不含He,这对在观测到的低金属丰度下产生这种SN-GRB祖先星所需的恒星演化路径产生了强烈的约束。
2016-07-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Robust measurement of supernova $ν_e$ spectra with future neutrino detectors
测量来自超新星的精确的全味中微子信息对于理解核心坍缩过程以及中微子性质至关重要。我们应用卡方分析不同的检测器设置,探索确定$ν_{e}$光谱参数。使用一个长期的二维核心崩溃模拟与三个随时间变化的光谱参数,我们生成模拟数据,以检查当前的超级神冈探测器的能力,并比较钆,超神冈,和DUNE的相对改进。我们表明,在一个现实的三个光谱参数的框架中,添加钆的超级神冈允许在$ν_e$测定的定性改善。Hyper-Kamiokande和DUNE将进行重大改进,从而可以更精确地测定$ν_e$光谱参数。
2018-01-15 astro-ph.HE hep-ex
Antimatter spectra from a time-dependent modeling of supernova remnants
计算了超新星遗迹(SNR)中产生的宇宙射线(CR)及其次级射线的能谱,并考虑了SNR激波的时间依赖性。我们将带电粒子的轨迹模拟为具有指定扩散系数的随机行走,在每个激波交叉处加速粒子。二次生产的CRs碰撞气体包括作为一个蒙特卡洛过程。我们发现SNRs产生的反物质比以前提出的要少:正电子/电子比和反质子/质子比分别只有几个百分点和几个$\times 10^{-5}$。这两个比率都不会随着能量的增加而增加。
2010-05-05 astro-ph.HE hep-ph
Carnegie Supernova Project-II: Near-infrared spectral diversity and template of Type Ia Supernovae
基于卡内基超新星项目-II的339条近红外光谱,构建了随光变曲线形状参数变化的Ia型超新星光谱模板,将K修正系统不确定性降低约90%。
2023-03-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Towards a complete reconstruction of supernova neutrino spectra in future large liquid-scintillator detectors
在本文中,我们展示了如何进行一个相对更真实和完整的重建超新星中微子光谱在未来的大型液体闪烁体探测器,通过实施奇异值分解的方法与适当的正则化。对于银河系中距离$10~{\rm kpc}$的核塌缩超新星,由逆β衰变过程$\overlineν^{}_e + p \to e^+ + n$可以精确测定其$\overlineν^{}_e$谱,其分辨率与江门地下中微子观测站(JUNO)相当的$20~{\rm kiloton}$液体闪烁探测器可以记录5000多个事件。对于$ν^{}_e$和$ν^{}_x$,我们必须主要依靠弹性中微子-电子散射$ν+ e^- \to ν+ e^-$和弹性中微子-质子散射$ν+ p \to ν+ p$,其中$ν$表示所有三种口味的中微子和反中微子的集合,而$ν^{}_x$表示$ν^{}_μ$和$ν^{}_τ$以及它们的反粒子。为了证明我们的方法的有效性,我们还试图重建的中微子光谱,通过使用时间积分的中微子数据从最新的数值模拟延迟中微子驱动的超新星爆炸。
2018-04-02 astro-ph.HE hep-ph
Optical Spectra of 73 Stripped-Envelope Core-Collapse Supernovae
我们目前的645光谱的73超新星(SNe)的IIb,Ib,Ic型,和宽线Ic。所有这些类型都归因于大质量恒星的核心坍缩,在爆炸前具有不同程度的完整H和He包层。在我们的样本中,SNe的平均红移<cz>= 4200 km/s。这些光谱大多是在2004年至2009年期间在哈佛-史密森天体物理中心(CfA)收集的。对于53 SNe,这些是第一次公布的光谱。数据覆盖范围从仅仅识别少数超新星(1-3个光谱)到跟踪其他超新星光谱演变的广泛系列观测(10-30个光谱),平均每个超新星9个光谱。对于这里提出的73个SNe中的44个SNe,我们有确定的最大光的日期来确定每个光谱的相位。我们的样品构成了迄今为止最广泛的剥离包络SNe光谱库。我们提供了非常早期的覆盖范围(早在V波段最大值之前30天)的光球光谱,以及晚时间的星云覆盖范围时,SNe的最里面的区域是可见的(迟至爆炸后2年,而SN 1993 J,我们有数据迟至11.6年)。该数据集具有均匀的观测和减少,使我们能够研究这些类剥离SNe的光谱多样性,并将其与伽马射线暴相关的SNe进行比较。我们将在后续文件中处理这些事项。
2014-05-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Spectroscopic Boundaries Between Normal and Peculiar Type~I Supernovae
超新星的光谱是众多重叠的原子谱线特征的总和。因此,当假设复合特征是由一条或两条谱线引起时,经验测量在应用中受到限制。在这里,我解决问题的光谱之间的界限正常和奇特的I型超新星使用多组分的经验度量。我讨论了使用超新星光谱配对模型与数据时所面临的一些障碍,我演示了光谱合成如何从波长和时间的相当完整的观测覆盖范围中受益。
2014-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2019ewu: A Peculiar Supernova with Early Strong Carbon and Weak Oxygen Features from a New Sample of Young SN Ic Spectra
随着高节奏的全天空自动化调查的出现,超新星(SNe)现在比以往任何时候都更接近爆炸日期。然而,年轻的前最大光后续光谱的Ic型超新星(SNe Ic),可能产生于最剥离的大质量恒星,仍然罕见,尽管他们的重要性。在本文中,我们提出了一组49光学光谱观测与拉斯坎布雷斯天文台通过全球超新星计划6 SNe Ic,包括共17个前极大光谱,其中8个观察到一个多星期前的V波段最大光。该数据集将公开可用的前最大光SN Ic光谱的总数增加了25%,并且我们提供了公开可用的SNID模板,这将大大有助于未来快速识别年轻的SNe Ic。我们提出了详细的分析,这些光谱,包括铁II 5169速度测量,O I 7774线强度,和连续的形状。我们将我们的结果与文献中已发表的剥离超新星样本进行比较,并在我们的样本中找到一个突出的SN。SN 2019 ewu具有SN Ic的独特特征组合:极蓝的连续光谱,高吸收速度,在最大光之前几乎2周的P-天鹅座形状特征,TARDIS辐射转移模型将其归因于C II而不是H $α$,以及弱或不存在的O I 7774吸收特征,直到最大光。
2022-11-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Carnegie Supernova Project-I. Spectroscopic analysis of stripped-envelope supernovae
本研究基于170条光学光谱和SYNAPPS、PCA分析剥离包层超新星,揭示IIb、Ib、Ic光谱特征及过渡型证据,并实现光球期单谱约80%完成度的稳健分型。
2023-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Polarisation spectral synthesis for Type Ia supernova explosion models
本文提出了一种计算多维超新星爆炸模型的合成分光偏振的蒙特卡罗辐射转移方法。该方法利用“虚拟包”的传播过程中产生的蒙特卡罗量子和用于计算合成观测特定的观察者取向。与通过直接合并涌现的蒙特卡罗量子来提取合成观测值相比,这种虚拟包方法导致蒙特卡罗噪声的大幅减少。这对于计算合成分光偏振法至关重要(因为偏振度通常非常小),但对于计算光变曲线和光谱也很有用。我们首先验证我们的方法通过应用程序的理想化的测试代码简单的几何形状。然后,我们描述了其实施的Monte Carlo辐射转移代码ARTIS和目前的测试计算简单的模型Ia型超新星。具体来说,我们使用众所周知的一维W7模型来验证我们的方案可以准确地从球形模型中恢复零偏振,并证明与简单的分组分箱方法相比,蒙特卡罗噪声降低。为了研究非球面喷出物对偏振光谱的影响,我们使用ARTIS计算合成观测的长椭球和扁椭球模型与Ia型超新星的组成。
2015-03-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermal X-ray Spectra of Supernova Remnants
超新星遗迹的特征是快速冲击,它将星周物质和喷出物加热到极高的温度,导致显著的X射线发射。来自SNR的X射线光谱携带了大量关于等离子体的温度和电离状态、激波后物质的密度分布以及喷出物的成分的信息。这反过来又对祖星的性质、产生残骸的爆炸性核合成、SNR扩展的环境性质以及粒子加速对其动力学演化的影响产生了强烈的限制。在这里,我提出的结果从X射线研究信噪比在不同的进化状态,并强调从热发射推断的关键结果。
2013-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Artificial Neural Network Spectral Light Curve Template for Type Ia Supernovae and its Cosmological Constraints
用人工神经网络对Ia型超新星的光谱能量分布序列进行了建模。超新星Ia的光度是相位、波长、颜色参数和衰减率参数的函数。经过训练和测试,SED序列可以给出不同颜色和衰减率的超新星在3000 ~ 8000 nm波长范围内的光谱和最大光度前20天~后50天相位的光变曲线。因此,我们称之为人工神经网络光谱光曲线模板(ANNSLCT)模型。利用ANNSLCT模型对联合光变曲线分析(JLA)超新星样本进行再训练,得到各超新星的参数,对宇宙学$Λ$ CDM模型进行约束。我们发现,这些参数的最佳拟合值几乎与使用光谱自适应光曲线模板2(SALT 2)模型训练的JLA样本的拟合值相同。因此,我们认为ANNSLCT模型可以用来分析当前和未来观测项目中大量的Ia超新星多色光变曲线。
2020-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
H-alpha Spectral diversity of type II supernovae
我们提出了一个富氢II型超新星的H-α配置文件的光谱分析。共分析了52个具有良好采样的光学光变曲线和光谱序列的II型超新星。集中在H-α P-Cygni配置文件,我们测量它的速度从发射的半高宽和吸收发射(a/e)的比率在一个共同的时代在复合阶段的开始,并寻找这些光谱参数和光度特性的V-波段光变曲线之间的相关性。测试各种相关性的强度,我们发现,在描述我们测量的超新星属性的多样性方面,a/e似乎是占主导地位的光谱参数。研究发现,较小的a/e的超新星有较高的H-α速度,更迅速地下降的光变曲线从最大值,在平台和放射性尾阶段,在最大光更明亮,并有较短的光学厚相持续时间。我们讨论了这些结果的可能的解释II型超新星的物理性质方面,推测最有可能的参数,影响H-α轮廓的形态是质量和密度分布的氢信封,连同额外的排放组件,由于拱星相互作用。
2014-03-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
First release of high-redshift superluminous supernovae from the Subaru HIgh-Z sUpernova CAmpaign (SHIZUCA). II. Spectroscopic properties
我们提出了三个可能的高红移超亮超新星(SLSNe)从斯巴鲁高Z sUpernova CAmpaign(SHIZUCA)的凯克光谱观测,确认红移为1.851,1.965和2.399。从多波段光度红移中选择宿主星系进行瞬态监测。超新星是在其上升过程中被探测到的,而经典的光谱是在接近最大光的时候收集的。的restframe远紫外(FUV; $\sim$ 1000 A-2500 A)光谱包括一个显着的主机星系流量的贡献,我们比较我们的主机星系减去光谱的紫外发光SNe的文献。虽然这里给出的光谱的信噪比足以确认红移,超新星光谱类型的确认仍然没有定论。第一个SHIZUCA Keck光谱后续计划的成功表明,像SHIZUCA这样的活动能够以足够的精度,速度和深度识别高红移SLSNe,以便快速,节奏良好和信息丰富的后续行动。
2019-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultraviolet Line Identifications and Spectral Formation Near Max-Light in Type Ia Supernovae 2011fe
我们提出了近最大光HST观测SN 2011 fe使用合成光谱产生的SYNOW和$\texttt{PHOENIX}$的紫外线识别。我们发现光谱主要由铁族元素Fe,Co和Ni的混合物(正如预期的那样,由于这些元素在紫外线中的重线覆盖),并首次在超新星光谱中识别出C IV和Si IV的线。我们还发现,经典的延迟爆轰模型的Ia型超新星是能够准确地再现在紫外线的SN 2011 fe的流量水平。进一步的分析表明,photionization边缘功能的形成中发挥了重要的作用,在远紫外线,并在喷出物的外层的温度变化显着改变Fe III/Fe II的比例产生大的通量变化在远紫外线和中紫外线功能的速度变化。SN 2011 fe是观测到的最好的核心正常的Ia型超新星,因此对其紫外光谱的分析显示了紫外光谱在区分不同金属性和Ia型超新星的祖先场景方面的能力,因为紫外探测Ia型超新星的最外层,这对金属性和祖先变化最敏感。
2020-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Neutrino Light Curves and Spectra for Various Progenitor Stars: From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling
我们提出了一系列新的超新星中微子光变曲线和光谱的数值模拟计算的各种祖星质量(13- 50 Msolar)和金属丰度(Z = 0.02和0.004),这将是有用的广泛的超新星中微子的研究,例如,地下探测器对未来中微子爆发探测的模拟,或对超新星遗迹中微子背景的理论预测。要遵循从崩溃的发病后20秒的核心反弹的演变,我们结合中微子辐射流体动力学模拟的早期阶段和准静态演化计算的中微子扩散的后期阶段的结果,与不同的值的冲击复兴时间作为一个参数,应该取决于仍然未知的爆炸机制。本文描述了计算方法和基本结果,包括对先驱体模型的依赖性和激波恢复时间。中微子数据是公开的电子版。
2013-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph