The gamma-ray bursts, core-collapse supernovae and global star forming rate at large redshifts
对伽马射线暴（GRB）、GRB宿主星系和恒星形成在小红移和大红移下的观测问题的陈述进行了简要的回顾和讨论：GRB宿主星系与典型星系群之间是否有相似之处和不同之处--这是目前GRB宿主星系研究的主要问题。简要讨论了长持续时间伽玛暴与大质量恒星爆炸的直接联系，伽玛暴与核塌缩超新星的一些谜团。独立于模型的观测宇宙学检验：高红移时的伽玛暴率和恒星形成率。
2011-11-06 astro-ph.HE
Unexpected gamma-ray signal in the vicinity of 1ES 0229+200
我们报告在BL Lac天体1 ES 0229+200周围区域发现的一个身份不明的伽马射线信号。我们在分析距耀变体不到3°的6.2年费米-LAT数据时偶然发现了它。观察到的计数过量本身表现为检验统计量图中的非预期局部最大值。虽然在这一区域已经确定了几个费米LAT源，但我们无法将它们与该残留信号的位置联系起来。与其他波段可见光源的明确关联也不成功。我们简要地讨论了这种未解决的现象的特点。我们的研究结果表明，陡峭的能谱和点状的性质，这个候选人的伽马射线发射器。
2015-09-01 astro-ph.HE
Late-Time Supernovae Radio Re-brightening in the VAST Pilot Survey
本文利用ASKAP/VAST与RACS先导观测交叉匹配邻近核心坍缩超新星，发现8例晚期射电再增亮，揭示其辐射超出标准球形星周介质单冲击波模型。
2024-10-02 astro-ph.HE
High energy particles from young supernovae: gamma-ray and neutrino connections
年轻的核心坍缩超新星（YSNe）是高能中微子和伽马射线的工厂，因为冲击加速的质子与致密的环星介质中的质子有效地相互作用。我们探讨了IIn、II-P、IIb/II-L和Ib/c型YSNe次级粒子的探测前景。发现IIn型YSNe产生最大的中微子和γ射线通量，其次是II-P型YSNe。费米-LAT和切伦科夫望远镜阵列（IceCube-Gen 2）有可能探测到IIn型YSNe，最高可达$10$ ~Mpc（$4$ ~Mpc），其余的YSNe类型可以在更靠近地球的地方探测到。我们还发现，YSNe可能在扩散中微子背景中占主导地位，特别是在$10$ ~TeV和$10^3$ ~TeV之间，而它们并不构成费米LAT观测到的各向同性γ射线背景的主导成分。与此同时，IceCube高能量启动事件和费米-LAT数据已经允许我们排除YSNe模型参数空间的很大一部分，否则从这些瞬态的多波长电磁观测中推断。
2022-06-24 astro-ph.HE
Prospects of direct detection of $^{48}$V gamma-rays from thermonuclear supernovae
对恒星爆炸中合成的放射性同位素发出的伽马射线进行探测，可以对超新星等瞬变过程提供重要的见解，并提供与宇宙化学演化相关的不同同位素种类丰度的详细普查。对附近超新星的观测已经提供了观测证据，证明$^{57}$ Co为SN 1987 A的光变曲线的晚期演化提供了动力，并且有确凿的证据表明$^{56}$ Ni及其子核为Ia型超新星的光变曲线提供了动力。在本文中，我们描述了探测核衰变线与$^{48}$ V，$^{48}$铬，这是预计将大量合成的子核衰变的前景- $M_{\mathrm{Cr}}\sim1.9\times10^{-2}\,\mathrm{M_\odot}$ -在瞬态引发的爆炸性氦燃烧（$α$ -捕获）的厚氦壳。我们计算了质量为$0.45\,M_{\odot}$的碳氧白矮星核心被质量为$0.21\,M_{\odot}$的厚氦层包围的热核爆炸的模拟爆炸模型的出射γ射线线通量。我们目前的观测限制$^{48}$ V在附近的SNe Ia 2014 J使用\textit{INTEGRAL}太空望远镜，不包括$^{48}$ Cr生产的表面上超过$0.1\,\mathrm{M_{\odot}}$。我们发现，根据我们对微弱热核瞬变的出生率预测，未来的伽马射线飞行任务AMEGO将有大约5%的机会在目前计划的运行寿命期间从这些事件中观测到$^{48}$ V伽马射线。我们描述了伽玛射线望远镜\text…
2021-09-08 astro-ph.HE
Relativistic shock breakouts - a variety of gamma-ray flares: from low luminosity gamma-ray bursts to type Ia supernovae
各种各样的爆炸会导致轻度或超相对论冲击波爆发。这里我们计算这些爆发产生的光度和光谱。为了做到这一点，我们改进了相对论辐射介导的冲击的分析描述，并遵循系统从突破本身，通过平面相，进入球形相。我们限制我们的计算的情况下，突破后加速的气体在平面阶段结束。(i.e.,最终气体洛伦兹因子<~30）。我们发现，球形相对论爆发会产生γ射线闪光，其能量、温度和持续时间始终满足它们之间的特定关系，并提供爆发半径和洛伦兹因子。爆发性耀斑之后，在较长的时间尺度上，通常会出现携带相当能量的X射线。我们将我们的模型应用于各种爆炸，包括Ia和.Ia超新星（SNe），AIC，高能SNe和伽马射线暴（GRB）。我们发现，所有这些事件都产生了可检测到的伽马射线信号，其中一些可能已经被发现。一些具体的例子是：（i）相对论性激波爆发为所有低光度伽玛暴的能量、温度和时间尺度以及许多其他观测特征提供了一种自然的解释。(ii)附近的宽线Ib/c（如SN 2002 ap）可能会产生可探测到的伽马射线信号。(iii)如果它们的前身是单简并的，银河Ia超新星会产生可探测的伽马射线耀斑。我们认为相对论激波爆发是产生伽玛射线耀斑的一个普遍过程，这为研究和探测各种恒星爆炸打开了一个新的窗口。
2011-06-13 astro-ph.HE
High-energy gamma-ray and neutrino emissions from interacting supernovae based on radiation hydrodynamic simulations: a case of SN 2023ixf
本研究基于辐射流体动力学模拟，分析SN 2023ixf与致密星周物质相互作用产生的伽马射线和中微子信号，发现激波形成延迟约4天、辐射持续约9天，并将宇宙线产生效率限制在10%以下。
2025-03-28 astro-ph.HE
Supernovae - Optical Precursors of Short Gamma-Ray Bursts
估计了在几年时间间隔内观测到“超新星-伽马射线暴“对事件和周期性伽玛暴的概率。双星系统中的超新星爆炸伴随着一对短命的致密天体的形成，可能是这种事件的来源。如果一个短的伽玛暴是在一对伽玛暴的碰撞过程中产生的，那么大约300个具有红移z的短伽玛暴中的每一个都必须有一个光学前兆-一个超新星，在观测者的时间间隔<2（1+z）yr。如果超新星爆炸具有超新星的模式，那么连续观测到长和短的伽玛暴是可能的。本文还讨论了在坍缩星系核中产生多个伽玛暴的可能性。
2011-02-20 astro-ph.HE
Outflows from black hole hyperaccretion systems: short and long-short gamma-ray bursts and "quasi-supernovae"
一些与中子星（NS）-NS或黑洞（BH）-NS并合有关的长伽马射线暴（LGRB）以及一些可能由类星体产生的短伽马射线暴（SGRB）的探测混淆了两类伽马射线暴（GRB）的界限。在这两种情况下，中心引擎的一个可能的候选者是一个BH，周围环绕着一个具有强烈外流的超吸积盘，发射由布兰德福德-兹纳杰克机制驱动的相对论喷流。在紧凑的二元合并的框架下，我们测试的BH超吸积流入流出模型的适用性供电观测到的伽玛暴。我们发现，低流出比，$\sim 50\%$，合并后的超吸积过程不仅可以电源所有的SGRB，但也大多数的LGRB。一些LGRB可能确实起源于BH超吸积场景中的合并事件，至少在能量需求方面。此外，千新星可能是由富含中子的外流产生的，它们的光度和时间尺度明显取决于外流的强度。伽玛暴及其相关的千新星在盘质量和总能量收支上相互竞争。外流越强，千新星的特征就越类似于超新星（SNe）。这种“新星”可称为“准超新星”。
2018-04-16 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
Transient High-energy Gamma-rays and Neutrinos from Nearby Type II Supernovae
在爆炸前，稠密的风环境（或星周介质）可能是规则的II型超新星（SNe）普遍存在的，与SN喷出物的相互作用可能导致风爆发事件。SN喷出物与风的相互作用产生的冲击波可以加速质子，随后高能γ射线和中微子可以从非弹性pp碰撞产生。在这项工作中，我们提出了详细的计算的γ射线和中微子的生产定期II型SNe。该计算是通过应用随时间变化的动态和质子分布的演变，使发射可以显示在不同的时间。结果表明，在类SN 2013 fs风环境中，Fermi/LAT和CTA分别在<2-3 Mpc的时间窗内探测到数GeV和~ 100 TeV的γ射线，并且当风环境较密时，可以在更远的距离探测到γ射线。此外，我们发现，风爆发的规则II型SNe的扩散中微子通量的贡献是次主导假设所有的II型SNe是SN 2013 fs的，而对于一个更密集的风环境的贡献可能是显着的300 TeV以上。
2019-01-17 astro-ph.HE
On a novel distance indicator for Gamma-Ray Bursts associated with Supernovae
有人提出，伽马射线暴（GRB）与Ib/c型超新星（SN）的时间重合可以用诱发引力坍缩（IGC）的概念来解释，IGC是由Ib/c型超新星（SN）喷射出的物质吸积到中子星（NS）上引起的。我们发现了一个标准的光度-光变曲线行为的晚时间的X射线辐射的这一子类的伽玛暴。我们将其解释为在X射线发射的这个特定阶段中的共同物理机制的结果，可能与SN过程中NS的创建有关。此外，这个标度律可能是一个基本的工具，用于估计红移的伽玛暴，属于这一子类的事件。
2013-09-02 astro-ph.HE
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
The supernovae associated with gamma-ray bursts
长伽玛暴和超新星之间的联系现在已经很好地建立起来了。我简要回顾了支持这种联系的证据，并总结了我们在观察方面的进展。我还使用一些事件来说明应该做什么以及需要什么类型的数据。我还研究了我们可以从与GRBs无关的SNe中学到什么，并了解GRBs如何融入恒星爆炸的广泛图景。
2012-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
A very luminous magnetar-powered supernova associated with an ultra-long gamma-ray burst
最近有人提出了一类新的超长持续时间（> 10，000 s）伽马射线暴。它们可能起源于半径比正常长伽马射线暴大得多的恒星爆炸，或者起源于恒星的潮汐破裂。迄今为止，还没有明确的超新星与超长伽马射线暴联系在一起。在这里，我们报告了一颗超新星（2011kl）与超长持续时间爆发111209A有关，z=0.677。这颗超新星的亮度是与长伽马射线暴相关的Ic型超新星的3倍多，其光谱也明显不同。连续光谱的斜率类似于超亮超新星的斜率，但延伸到静止坐标系的紫外线，意味着金属含量较低。光变曲线的演化比超亮超新星快得多。高光度和低金属线不透明度的组合不能与典型的Ic型超新星相协调，但可以通过一个模型来重现，其中强磁化的中子星（磁星）注入了额外的能量，这也被认为是超亮超新星的解释。
2015-09-10 astro-ph.HE
Simulations of Accretion Powered Supernovae in the Progenitors of Gamma Ray Bursts
观测证据表明，长时间伽马射线暴（LGRB）和Ic型超新星之间存在联系。在这里，我们提出了一个潜在的机制，Ic型超新星在LGRB祖供电完全由吸积能量。我们提出了长期吸积的旋转伽马射线暴祖星，一个“星”，到中央紧凑的对象，我们采取的是一个黑洞的球对称流体动力学模拟。模拟进行了自适应网格细化代码FLASH在一个空间维度和旋转，显式剪切粘度，对流混合长度理论近似。一旦吸积流在黑洞外得到旋转支撑，吸积激波就会形成并穿过恒星的包层。能量通过对流从中心几何厚的吸积盘带到恒星包层。通过中微子发射和核光致蜕变的能量损失进行了计算，但似乎并不重要的快速早期下降的吸积率后，环化。我们发现，冲击波的速度，能量和未束缚质量是敏感的对流效率，有效粘度，和初始恒星角动量。我们的模拟表明，在恒星和物理参数的适当组合下，在一颗快速旋转的16太阳质量的主序星中，能量约为5 × 10^50尔格、速度为3000 km/s、未束缚物质质量大于6太阳质量的爆炸是可能的。需要进一步的工作来限制这些参数的值，以确定更合理和大规模的LRGB祖细胞的可能结果，并探索核合成的影响。
2012-03-20 astro-ph.HE
A theoretical color-velocity correlation for supernovae associated with gamma-ray bursts
我们进行了第一次多维辐射转移计算，同时计算合成光谱和光变曲线的模型的超新星驱动的快速双极外流。这些使我们能够对颜色演化和光谱特征的取向依赖性进行自洽的预测。我们比较模型与不同程度的非球面性和金属性，并发现显着的可观察到的后果。在非球面模型中，我们发现光谱和光变曲线特征随观察者方向系统地变化。特别是，我们发现，早期阶段的光变曲线更明亮，更蓝，当靠近极轴，但峰值通量是最高的赤道（离轴）倾斜。谱线特征也系统地取决于观察者的方位，包括SiII 6355 A谱线的速度。因此，我们的模型预测线速度和颜色之间的相关性，可以帮助识别与离轴喷气驱动爆炸相关的超新星。这种相关性的幅度和范围取决于非球面的程度，金属丰度和观测的时代，但我们发现它总是存在的，并在同一方向上的行为。
2012-09-20 astro-ph.HE
Light Curve Properties of Gamma-Ray Burst Associated Supernovae
本文利用高斯过程回归和主成分分析研究13个伽马射线暴成协超新星的光变曲线参数，发现大多数事件特征相似，但SNe 2010ma和2011kl表现异常，揭示了GRB-SNe前身星与爆发机制的多样性。
2024-11-20 astro-ph.HE
A unified accreting magnetar model for long-duration gamma-ray bursts and some stripped-envelope supernovae
长期的伽马射线暴（LGRB）和I型超亮超新星（SLSNe~I）都被认为是由中心磁星提供能量的。的相关性，提出了初始自旋周期（$P_0$）和表面磁场（$B$）的磁星供电的X射线平台在LGRB余辉之间，表明磁星已经达到了平衡自旋周期由于回落吸积的可能性。相应的吸积速率被推断为$\dot{M}\approx10^{-4}-10^{-1}$ M $_\odot$ s $^{-1}$，这一结果对各向同性磁星风和平行磁星风都成立。对于SLSNe~I和一部分发动机驱动的正常Ic型超新星（SNe~Ic）和宽线亚类（SNe~Ic-BL），磁星也可以达到吸积诱导的自旋平衡，但相应的$B-P_0$分布表明吸积速率范围不同，即，$\dot{M}\approx 10^{-7}-10^{-3}$ M $_\odot$ s $^{-1}$。考虑回退吸积效应，磁场相对较弱的磁星导致SLSNe~I，而磁场较强的磁星导致SNe~Ic/Ic-BL。在我们的样本中，一些SLSNe~I可能来自紧凑的祖星，而另一些需要较长时间吸积的可能来自具有更多扩展包层或星周介质的祖星。
2020-10-20 astro-ph.HE
Gamma-ray burst supernovae as standardizable candles
一个长时间的伽马射线暴（GRB）标志着一颗大质量恒星的暴力终结。伽马射线暴在宇宙中非常罕见，它们的祖先恒星被认为具有独特的物理性质，如低金属含量和快速旋转，而与伽马射线暴相关的超新星（SNe）预计是高度非球面的。到目前为止，还不清楚GRB-SNe是否可以用作可燃烧的蜡烛，不同的团队发现了截然不同的结论。在本文中，我提出的证据表明，GRB-SNe有可能被用作可分解的蜡烛，并显示，一个统计上显着的关系存在的亮度和宽度之间的分解光变曲线相对于一个模板超新星。每一个附近的光谱识别GRB-SN，其静止框架和主机的贡献已经被准确地确定，遵循这个关系。此外，它表明，不仅GRB-SNe，但也许所有的超新星的爆炸是由一个中央引擎，可能最终被用作可燃烧的蜡烛。最后，我建议使用GRB-SNe作为可燃烧的蜡烛可能是由于在每个事件中的视角和类似的爆炸几何形状的组合，后者受到GRB-SNe爆炸机制的影响。
2014-08-21 astro-ph.HE
Plasma Pressure Driven Asymmetric Supernovae and Highly Collimated Gamma-Ray Bursts
在大质量恒星坍缩的过程中，在中心铁核和恒星外壳之间会产生一个空洞。这个充满等离子体和快速旋转的原磁星磁层磁场的空腔的动力学被认为与理解超新星和伽马射线暴非常相关。加压导电等离子体和磁场的相互作用由一组磁流体动力学（MHD）方程描述，极向和环形等离子体流动不与磁场对齐。一个序列的MHD平衡响应于腔中的等离子体压力的增加，从旋转的磁层的连续填充，解决占不对称的超新星，高度准直的伽马射线暴射流，也活动星系核等离子体环。结果表明，致密星的磁层可能是超新星和伽马射线暴的中心发动机，为它们提供等离子体、磁能和转动能。
2012-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of the VHE gamma-ray source HESS J1641-463
一个新的TeV源HESS J1641 - 463是由高能立体系统（H.E.S.S.）在银河系平面偶然发现的。在8.6个标准差的显著性水平上。HESS J1641 - 463的观测是在2004年至2011年之间进行的，在E> 1 TeV时，该源的通量水平为蟹状星云通量的1.7%。HESS J1641 - 463具有1.99 ± 0.13_stat ± 0.20_sys的相当硬的光子指数。HESS J1641 - 463在位置上与射电超新星遗迹SNR G338.5 + 0.1重合，但在钱德拉对该地区的档案观测中没有发现明确的X射线对应物。不同的可能VHE生产方案将在这方面的贡献进行讨论。
2013-03-06 astro-ph.HE
Gamma-ray Thermalization and Leakage from Millisecond Magnetar Nebulae: Towards a Self-Consistent Model for Superluminous Supernovae
超亮超新星（英语：Superluminous supernovae，SLSNe）是一种巨大的恒星爆炸，其亮度太高，无法由传统的能源（如放射性56 Ni）提供动力。这些瞬变可能是由一个中央引擎提供动力，例如毫秒脉冲星或磁星，它们的相对论风膨胀了一个由高能粒子和辐射组成的星云，位于膨胀的喷出物后面。我们提出了三维蒙特卡罗辐射转移计算遵循的生产和热能的高能量辐射从星云到光辐射，相反，确定的伽马射线发射逃逸的喷出物没有热化。我们跟踪的光子和物质的演化耦合两区（“风/星云”和“喷出物”）模型，占辐射过程的范围。我们确定了一种新的机制，通过这种机制，上游脉冲星风中的伽马-伽马对产生调节了爆炸后最初几年内进入星云的粒子的平均能量，使我们的结果在这个时间尺度上对（不确定的）内在风对多重性不敏感。为了解释观测到的SLSNe光学光变曲线的后期变陡是伽马射线泄漏的结果，星云的磁化强度必须非常低，epsB <~ 1 e-6- 1 e-4。对于较高的epsB，同步辐射很快开始主导热化星云辐射，并且由于其较低的光子能量而容易被吸收，导致SN光学光变曲线跟踪自旋下降功率，甚至晚到>~ 1年，与观测不一致。要使磁星仍然是SLSNe的有力竞争者，我们可以得出结论，要么磁星风/星云中的磁耗散非常有效，要么自旋下降的光度衰减速度明显快于正则偶极速率~1/t^2，这恰好模拟了伽马射线逃逸。
2021-01-13 astro-ph.HE
VERITAS and Fermi-LAT constraints on the Gamma-ray Emission from Superluminous Supernovae SN2015bn and SN2017egm
超亮超新星（英语：Superluminous supernovae，SLSNe）是一种罕见的恒星爆炸，其光度比普通的核心坍缩超新星大10-100倍。一种解释贫氢（I型）SLSNe增强的光学输出的流行模型调用了快速旋转的磁星的能量注入。在这种情况下，一个预测是磁星的风星云中产生的高能伽马射线可能会在后期（光学峰值后的几个月或更长时间）通过膨胀的超新星喷出物逃逸。本文介绍了一个搜索的伽马射线发射的宽频带从100 MeV到30 TeV的两个I型SLSNe，SN 2015 bn和SN 2017 egm，使用Fermi-LAT和VERITAS的观测。虽然没有从任何一个来源检测到伽马射线发射，但推导出的上限接近假定的磁星的自旋下降光度。探测甚高能量（VHE; 100 GeV - 100 TeV）的SLSNe-I与现有的和计划中的设施，如VERITAS和CTA的排放的前景进行了探讨。
2023-02-13 astro-ph.HE
The first days of type II-P core collapse supernovae in the gamma-ray range
II-P型超新星SNe是最常见的核塌缩型超新星，是由红超巨星爆炸产生的。它们在无线电领域的探测证明了相对论电子的存在，并表明它们是潜在的高效高能粒子加速器。如果强子也可以被加速，这些高能粒子预计将与周围的介质相互作用，甚至在多TeV范围内产生伽马射线信号。这种信号的强度取决于各种因素，但最重要的是星周介质的密度。然而，这样的信号应该受到电子-正电子对的限制，电子-正电子对产生于伽马射线光子与超新星光球发射的可见光子的相互作用，这可能会在爆炸后的头几天/几周内使伽马射线信号降低十多个数量级。我们计算的伽马-伽马不透明度的前向冲击和超新星光球的时间演化的详细建模，充分考虑到光子相互作用的非各向同性。我们讨论了随时间变化的γ射线TeV发射从II-P SNe作为恒星的祖先半径和质量损失率的函数，以及爆炸能量和质量的喷射材料。我们评估的SNe的探测能力与下一代切伦科夫望远镜。我们发现，虽然大多数河外事件可能无法检测到，但在我们的银河系或麦哲伦星云中爆发的II-P型SNe应该被伽马射线天文台检测到，例如即将到来的切伦科夫望远镜阵列。
2022-01-24 astro-ph.HE
Search for gamma-ray emission from super-luminous supernovae with the Fermi-LAT
我们提出了第一个个人和堆叠系统搜索$γ$射线的GeV波段的{ \it费米}大面积望远镜（LAT），在45个超亮超新星（SLSNe）的方向。没有多余的\gam射线从SLSN的位置被发现。我们报告$γ$ -射线光度上限，并讨论这些结果的SLSNe的起源，特别是在中央紧凑的对象辅助SNe的情况下的含义。从堆叠搜索，我们推导出一个上限在95\%的置信水平（CL）的$γ$ -射线光度（600 MeV以上）$L_γ<9.1\times10^{41}$ \，erg\，s $^{-1}$为一个假设的$E^{-2}$光子光谱，为我们的全部SLSN样本。我们得出结论，具有毫秒自转周期{ $P\lesssim 2\,$ ms和$B\sim10^{12-13}\,$ G}的中子星的诞生率一定低于观测到的SLSNe的诞生率。在单个光源上获得的亮度极限也是有限制的：特别是，SN 2013 fc、CSS 140222、SN 2010 kd和PTF 12 dam只有在$B\lesssim 10^{13}\,$ G.
2018-01-24 astro-ph.HE
Gamma rays as a signature of r-process producing supernovae: remnants and future Galactic explosions
本文探讨核心坍缩超新星能否产生r过程元素，提出通过研究遗迹和未来银河系超新星的MeV伽马射线观测来验证，并利用二维模型预测了关键同位素信号。
2025-06-19 astro-ph.HE
The effects of a magnetar engine on the gamma-ray burst-associated supernovae: Application to double-peaked SN 2006aj
由于毫秒磁星引擎对伽玛暴余辉的影响，人们普遍认为在伽马射线暴中存在毫秒磁星引擎。在本文中，我们研究磁星引擎的超新星（SN）的发射，这是与长伽玛暴的影响，具体来说，面对模型与观测数据的SN 2006 aj/GRB 060218。SN 2006 aj具有显著的双峰紫外光（UV-opt）光变曲线。通过拟合这些光变曲线，我们表明，第一个峰值可以很好地解释由磁星风驱动的冲击爆发发射，而主要的超新星发射也部分由磁星的能量注入。磁星的磁场强度被约束为$\sim 10^{15}$ G，这与从长伽玛暴余辉发射推断的一般结果是一致的。更详细地说，它进一步建议，在超新星的后期发射的紫外线过量也可能是由于泄漏的脉冲星风星云（PWN）的非热发射，如果可以满足一些特殊的条件。该模型与SN 2006 aj观测结果的一致性表明，磁星引擎可能在GRB现象中无处不在，甚至进一步加强了它们与超亮超新星现象的联系。
2022-04-23 astro-ph.HE
Effects of Fall-Back Accretion on Proto-Magnetar Outflows in Gamma-Ray Bursts and Superluminous Supernovae
快速旋转的强磁化原中子星（“毫秒原磁星”）是长持续时间伽马射线暴（GRB）、超亮超新星（SLSNe）和双中子星合并的候选中心引擎。磁星的诞生可能伴随着恒星碎片的回落，在爆炸后持续数秒或更长时间。吸积通过以下方式改变磁星的演化：（1）提供额外的旋转能量来源（2）通过压缩磁层和扩大开放磁场线的极冠区，增强了偶极速率以上的自旋下降光度;（3）提供额外的吸积动力中微子光度，即使在磁星内部中微子光度下降后，也能维持风的重子负载。吸积磁星的喷流功率和磁化强度的复杂演化更容易解释高的56 Ni产额GRB SNe和一些GRB光变曲线的不规则时间演化（例如~在主要发射事件之前，伴随有前兆的爆发，随后是长的静止间隔）。额外的重子加载从吸积动力中微子照射的磁星极帽延长的时间框架内，射流磁化是在必要的范围sigma ~<1 e3的有效的伽马射线发射，从而容纳伽玛射线暴与超长的持续时间。虽然吸积并没有显著提高最大能量预算的限制<~几个1 e52尔格的孤立磁星，它大大扩大了磁场强度的范围和出生旋转周期能够驱动伽玛暴喷流，减少磁星之间的差异属性通常调用来解释伽玛暴与SLSNe。
2018-02-21 astro-ph.HE
Core-collapse supernovae in dense environments -- particle acceleration and non-thermal emission
超新星遗迹可以加速宇宙射线，这是通过探测到无线电波、X射线和伽马射线中的非热辐射来实现的。然而，将宇宙射线加速到PeV能量的能力还有待证明。在几个年轻的SNRs的伽马射线光谱中存在截止点，这导致了PeV能量可能只在残骸演化的最初几年才能达到的想法。我们使用我们的时间相关的加速代码RATPaC研究宇宙射线的加速超新星膨胀到密集的环境中的大质量恒星周围。我们进行了球对称的1-D模拟，在其中我们同时解决宇宙射线，磁湍流，热等离子体的流体动力学流动的测试粒子限制的输运方程。我们调查了RSG和LBV恒星周围自由膨胀风的典型CSM参数，并解释了爆炸后第一天的强烈伽马-伽马吸收。即使考虑最大的磁场和质量损失率，最大可实现的粒子能量也被限制在600 TeV以下。对于在爆炸前经历适度质量损失的LBV和RSG，最大能量预计不会超过200 TeV和70 TeV。我们发现伽马射线峰值亮度与当前上限一致，并评估了当前一代仪器能够检测到距离高达60 kpc的IIP型爆炸和距离高达1.0Mpc的IIn型爆炸的伽马射线。我们还发现我们的模型预测的热X射线和无线电同步辐射与一系列的观测之间有很好的一致性。
2022-08-05 astro-ph.HE
Rapid Flaring in the Galactic-plane Gamma-ray Transient Fermi J0035+6131
我们研究了由费米大天区望远镜（LAT）在银道面附近的$b=1.3^\circ$发现的瞬变γ射线源Fermi J 0035 +6131的γ射线和X射线辐射，并讨论了该γ射线源可能的多波长对应物。我们对超过9年的费米LAT数据的分析揭示了两个持续10-30小时的耀斑事件，在此期间，伽马射线通量与长期平均值相比增加了300倍以上。我们还分析了XMM-牛顿和斯威夫特获得的X射线数据，并确定了几个来源的硬X射线光谱内的费米LAT置信区域。这两个最明亮的X射线源在其他波长上有对应的对应物，分别与紧凑型射电源VCS 4 J 0035 +6130和B1 IV：nn星HD 3191有关。VCS 4 J 0035 +6130也在近红外波段被探测到，它很可能是一个偶然位于银盘后面的活动星系，是最引人注目的伽马射线源的候选者。HD 3191似乎是一个X射线双星的一部分，有一个紧凑的伴星，不太可能与费米J 0035 +6131有关。
2018-10-12 astro-ph.HE
Modeling the Multi-band Light Curves of the Afterglows of Three Gamma-Ray Bursts and Their Associated Supernovae
目前已证实的与长伽马射线暴（GRB）有关的超新星（SNe）有十几个。以往的研究大多是通过拟合所构造的（伪）测辐射热光变曲线来推导GRB-SNe的物理性质。然而，许多GRB-SNe只有少量的滤波数据，因此（伪）测辐射热光变曲线很难构建。此外，构建（伪）测辐射热光变曲线依赖于一些假设。本文采用多带破幂律加$^{56}$ Ni模型拟合了与三个伽玛暴（GRB~011121，GRB~ 130702 A，GRB ~ 161219 B）有关的余辉和SNe（SN~ 2001 ke，SN ~ 2013 dx，SN~ 2016 jca）的多带光变曲线。我们发现我们的模型可以解释三个GRB-SNe的多波段光变曲线（除了两个事件的晚时$z-$波段光变曲线），表明该模型是一个可靠的模型。我们得到的$^{56}$ Ni的质量比文献中的要高。这可能是由于文献中的$^{56}$ Ni质量通常是通过拟合其光度通常（显着）低估的伪测辐射热光变曲线获得的。我们认为，多波段模型不仅可以用来拟合GRB-SNe的多波段光变曲线，有许多过滤的观测，但也适用于那些稀疏的数据。
2022-04-21 astro-ph.HE
Fermi LAT detection of two high Galactic latitude gamma-ray sources, Fermi J1049.7+0435 and J1103.2+1145
第二个费米LAT源目录（Nolan et al. 2012）包括多达1，873个源，但最初尝试识别其他波长的对应物导致575个源仍然未被识别。2FGL目录是基于自2008年推出以来的前24个月LAT观测，但LAT现在已经积累了超过5年的高能伽马射线数据，几乎没有任何变化，这表明有可能找到新的来源，这些来源太微弱而无法在前两年的数据中检测到，或者在目录创建后显示出耀斑活动。在本文中，我们报告两个新的伽玛射线源偶然发现的星座狮子座和讨论可能的对应物的基础上无线电观测。
2014-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Highly Luminous Supernovae associated with Gamma-Ray Bursts I.: GRB 111209A/SN 2011kl in the Context of Stripped-Envelope and Superluminous Supernovae
GRB 111209 A是有史以来观测到的最长的伽马射线暴（GRB）之一，与SN 2011 kl有关，SN 2011 kl是迄今为止探测到的最明亮的GRB超新星（SN），它显示出由磁星中央引擎提供动力的证据。我们将SN 2011 kl置于SNe大样本的背景下，更详细地解决了它是否可以被放射性供电的问题，以及它是否代表GRB-SN或欠发光超亮SN（SLSN）的极端版本。我们使用SN 1998 bw作为模板对SN 2011 kl进行建模，并推导出包含近红外数据的热光度曲线。我们比较SN 2011 kl的属性，剥离信封和超亮超新星的文献结果。在k，s上下文中的比较，即，在光度和光变曲线拉伸方面将其与SN 1998 bw模板进行比较，清楚地表明SN 2011 kl是迄今为止最明亮的GRB-SN，并且它与其他事件的光谱非常不同，显着更蓝/更热。虽然SN 2011 kl没有达到SLSNe的经典光度阈值，并且比它们中的任何一个都演化得更快，但它在几个方面比经典的GRB关联的宽线Ic型SNe更像SLSNe。GRB 111209 A是一个非常活跃的事件，在早期（瞬发）和非常晚（SN）的时间。我们在另一个出版物中表明，除了极端的持续时间，伽玛暴和余辉参数与这些参数的已知分布一致。另一方面，SN 2011 kl在光度和光谱特性方面都非常出色，这表明GRB 111209 A可能不是由标准模型的中央引擎提供…
2019-03-08 astro-ph.HE
A collapsar model with disk wind: Implications for supernovae associated with Gamma-Ray Bursts
我们构造了一个简单但自洽的伽马射线暴（GRB）和与GRB相关的SNe（GRB-SNe）的Bracksar模型。我们的模型包括一个黑洞、一个吸积盘和围绕中心系统的包层。不同分量的演化通过质量和角动量的转移联系起来。为了解决喷流和风驱动的SNe的性质，考虑了下落包层的冲压压力与喷流和风的竞争，研究了伽玛暴喷流和风驱动的超新星的预期性质与先驱体质量和角动量的关系，发现了当风和喷流相互作用时应满足的两个条件，即当风和喷流相互作用时应满足的条件。驱动爆炸是为了解释所观察到的GRB-SNe的性质。(1)风应在其底部准直，（2）即使在超新星爆炸后，也不应阻止进一步的吸积。在这些条件下，GRB-SNe性质中的某些关系可以通过一系列不同的角动量来再现，只有具有最大角动量的模型才能解释观测到的（高能）GRB-SNe，并且我们预计，Eksar模型可以产生各种各样的观测对应物，主要取决于祖星的角动量。
2018-01-31 astro-ph.HE
A search for thermal X-ray signatures in Gamma-Ray Bursts I: Swift bursts with optical supernovae
伽马射线暴的X射线谱一般可用吸收幂律来描述。除了不寻常的GRB 060218中的幂律外，热X射线发射的里程碑式发现，以及随后在GRB 100316 D中的类似发现，表明在触发后的前一千秒内，软X射线光谱可能是复杂的。这种光谱成分的起源和普遍性仍然难以理解，特别是在经典GRB 090618中发现热X射线发射之后。可能最重要的是，这三个物体都与光学超新星有关，这就引出了一个问题，即热X射线成分是否可能是GRB-SN连接的结果，可能是在冲击爆发中。因此，我们进行了搜索的黑体组件在早期的斯威夫特X射线光谱的11个伽玛暴，有或可能有相关的光学超新星，准确地恢复的热成分在文献中报道的伽玛暴060218，090618和100316 D。我们提出了一个冷却黑体在GRB 101219 B/SN 2010 ma的发现，并在四个进一步的GRB-SNe，我们发现了一个改进的黑体，我们认为可能的黑体候选人，由于具体情况下的警告。我们报告的所有可能的新黑体成分都位于光度和半径分布的高端。GRB 101219 B似乎弥合了低光度和经典GRB-SNe之间的差距与热发射，并遵循黑体演化，我们推导出该源的0.4c阶的膨胀速度。我们讨论了在我们的样品中的热X射线发射的潜在起源，包括茧模型，我们发现它可以容纳我们的许多模型拟合所暗示的更极端的物理参数。
2012-09-12 astro-ph.HE
Cosmic-ray acceleration and gamma-ray signals from radio supernovae
在这项工作中，粒子加速效率的前向冲击后，SN爆发的特殊情况下，著名的SN 1993 J进行了分析。等离子体的不稳定性驱动的高能粒子加速在冲击波前增长在一天的时间尺度，并驱动一个快速放大的磁场在冲击波，这可以解释的磁场强度推断从无线电监测的来源。最大粒子能量被发现达到1-10 PeV取决于不稳定性占主导地位的放大过程。我们推导出了质子-质子相互作用产生的二次粒子的随时间变化的粒子谱和相应的强子特征。我们发现切伦科夫望远镜阵列（CTA）应该很容易探测到像SN 1993 J这样的物体，特别是在1 TeV以上，而目前这一代的切伦科夫望远镜，如H.E.S.S.只能勉强检测到这种事件。在爆发后的第一周内，伽玛射线信号被电子对产生过程严重吸收。我们预测一个低的中微子通量超过10 TeV，这意味着一个可探测的地平线与KM 3 NeT型望远镜的1兆秒差距。最后讨论了其它类型超新星中控制粒子加速和γ射线发射的基本参数。
2014-09-12 astro-ph.HE
Extragalactic star-forming galaxies with hypernovae and supernovae as high-energy neutrino and gamma-ray sources: the case of the 10 TeV neutrino data
根据最新的IceCube数据，我们讨论了从超新星和超新星进入宇宙的宇宙射线能量输入的含义，以及它们在宿主星系和星系团或星系群中的传播。在这些环境中的磁约束可能会导致有效的$pp$碰撞，导致扩散中微子光谱从PeV延伸到10 TeV的能量，光谱和通量水平与IceCube最近报道的兼容。如果10 TeV的中微子扩散背景主要来自于这样的CR库，那么相应的扩散γ射线背景应该与最近的\textit{Fermi}数据相一致。在这种情况下，来自超新星的CR能量输入应该占主导地位，这意味着如果超新星能量预算是超新星能量预算的两倍，那么星暴假设就不成立。因此，在不久的将来，这种强有力的情况可能得到支持或排除。
2015-04-24 astro-ph.HE hep-ph
Explaining Non-Merger Gamma-Ray Bursts and Broad-Lined Supernovae with Close Binary Progenitors with Black Hole Central Engine
本文研究密近双星前身星与黑洞吸积盘引擎组合，可统一解释长时标伽马射线暴、低光度暴、超长暴及宽谱线超新星，并排除磁星引擎，为未来观测提供预测。
2024-11-05 astro-ph.HE
Expected Hard X-Ray and Soft Gamma-Ray from Supernovae
超新星（SNe）的高能辐射，起源于新形成的放射性物质，提供了SN爆炸核合成的直接证据。然而，由于MeV范围内的观测困难，迄今为止只能从极其附近的核心塌陷SN 1987 A中检测到信号。尽管直接确认56 Ni的形成非常重要，但没有关于Ia超新星的固体探测的报道，56 Ni被认为是它们作为距离指示器的关键成分。在本文中，我们表明，新一代的硬X射线和软γ射线仪器，在船上的Astro-H和NuStar，能够检测到的信号，至少在几年一次的步伐，打开这个新的窗口，研究SN爆炸和核合成。
2014-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia supernovae have two physical width-luminosity relations and they favor sub-Chandrasekhar and direct collision models. I. Bolometric
虽然Ia型超新星（越慢越亮）的宽度光度关系（WLR）已被广泛研究，但其物理基础尚未令人信服地确定。特别是，“宽度”尚未与物理时间尺度定量联系起来。我们证明，有两个强大的基本时间尺度，1。可以计算出的喷出物的积分量的基础上，几乎没有依赖于辐射传输建模和2。可以从观察中推断出来。第一个是γ射线逃逸时间$t_0$，它决定了测辐射热光变曲线的长期演化，本文对此进行了研究。第二个是$^{56}$ Fe和$^{56}$ Co的复合时间，其设定了发射光的长期颜色演变，并在论文II中进行了研究。在这里，我们表明，伽马射线逃逸时间$t_0$可以推导出$\sim 15\%$精度从测辐射热观测的基础上的第一原理。当应用于超新星样本时，$t_0$的观测值跨越$30-45$天的窄范围，而观测到的$^{56}\rm Ni$质量$0.1M_{\odot}\lesssim M_{^{56}\rm Ni}\lesssim 1 M_{\odot}$的范围很宽。%这个（平凡的）辐射热WLR在整个光度范围内的伽马射线逃逸时间的这个狭窄范围（平凡的WLR）与中心爆炸和亚克拉塞卡质量的白矮星（WD）的直接碰撞是一致的，但与克拉塞卡质量的WD爆炸的延迟爆炸模型不一致，因此不赞成作为Ia型超新星的主要通道。提供了从观测和模型中提取$t_0$和计算1D-3D伽马射线传输的计算机代码。
2019-01-29 astro-ph.HE
A possible relation between flare activity in superluminous supernovae and gamma-ray bursts
最近发现的超亮超新星（SLSN）SN 2015bn在第一个峰值之后的光变曲线中出现了显著的波动，而光变曲线的基本轮廓可以很好地解释为来自中央引擎的持续能量供应，可能是毫秒磁星的自旋下降。我们认为这些波动是由间歇性脉冲能量供应引起的，表明SLSN中心引擎的高能耀斑活动。在对伽马射线暴（GRB）的X射线余辉观测中发现了许多暴后耀斑。我们发现，这里描述的SLSN耀斑近似服从GRB耀斑的光度和时间尺度之间的经验相关性，外推到SLSN耀斑的相关更长的时间尺度。这证实了先前提出的这两种不同现象之间的可能联系。
2017-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Black Holes, Supernovae and Gamma Ray Bursts
本文综述了近年来对伽马射线暴（GRB）性质的认识，特别是对短GRB和长GRB之间关系的认识。描述了短GRB的第一示例。用诱导引力坍缩（IGC）范式解释了伽玛暴与超新星（SN）的巧合：1）初始双星系统由致密的碳氧（CO）核星和中子星（NS）组成; 2）CO核心爆炸为SN，部分SN喷出物吸积在NS上，NS达到临界质量后坍缩成黑洞，产生伽玛暴; 3）SN作为残留物产生新的NS。这种情况下的观测结果进行了概述。
2013-10-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Extending the sample of core-collapse supernovae for searches of axion-like-particle induced gamma-ray bursts with the Fermi LAT
在核心坍缩超新星（SN）中，类轴子粒子（ALP）可以通过Primakoff过程产生，随后在银河系的磁场中转化为伽马射线。我们利用一个在可见光波段的河外超新星样本，估计了核心坍缩的时间，并利用费米大天区望远镜（LAT）寻找一个符合的伽马射线暴。假设LAT视野内至少包含一个SN，我们排除了SN 1987 A中先前限制的$\sim$ 5倍内的光子-ALP耦合。随着越来越多的SNe观测光学调查，我们的研究结果表明，探测ALP暗物质结合光学和伽马射线观测的潜力。我们还提供了估计爆炸时间的15个近距离SNe最近观察到的ZTF的初步结果。我们的研究结果表明，爆炸时间可以在一天内估计（仅统计不确定性），使其成为后续LAT分析的有希望的目标。
2021-08-04 astro-ph.HE hep-ph
Radio observations of a sample of broad-lined type Ic supernovae discovered by PTF/iPTF: A search for relativistic explosions
长持续时间的伽马射线暴是一种罕见的剥离包层核心坍缩超新星，发射准直相对论外流（喷流）。所有与伽玛射线暴相关的超新星在光谱上都是具有宽线的Ic型超新星，但是具有低光度伽玛射线暴的宽线Ic型超新星的比例仍然很大程度上不受约束。一些超新星应该伴随着离轴的$γ$射线爆发喷流，这些喷流最初是不可见的，但后来作为强射电源出现（当喷流减速时）。然而，喷流模型对伽马射线暴的这一重要预测还有待于观测验证。在这里，我们介绍K。G. Jansky超大型阵列对15颗Ic型宽线超新星的观测，由Palomar Transient Factory以非目标方式发现。在我们的样本中，大多数超新星都没有射电辐射，这在观测上与射电噪声大的相对论性超新星SN\，1998 bw相似。我们将1998 bw类宽线Ic型超新星的比例限制在<~ 41%（99.865%置信度）。我们样本中的大多数事件也排除了类似于GRB 031203和GRB 030329的离轴喷流，但我们不能排除在低密度风环境中扩展的离轴伽马射线暴。我们的样本中有三颗超新星在无线电中被探测到。PTF 11 qcj和PTF 14 dby显示了晚期的射电辐射，平均喷出速度为~（0.3-0.4）c，位于相对论超新星和“普通”超新星的分界线上。PTF 11 cmh射电喷射物的速度受到很差的限制。我们估计，在我们的样本中，<~ 85%（99.865%置信度）的宽线Ic型超新…
2016-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Pre-collapse Properties of Superluminous Supernovae and Long Gamma-Ray Burst Progenitor Models
我们分析了42个快速旋转、低金属丰度、准化学均匀演化的恒星模型在核心坍缩时质量范围在4到45 $\,\mathrm{M}_\odot$之间的性质。这种模型被认为是超亮超新星（SLSNe）和长持续时间伽马射线暴（IGRB）以及与它们相关的Ic-BL型超新星（SNe）的祖先。我们的研究结果表明，无论这些模型产生磁星驱动的SLSN爆炸或近临界旋转的黑洞（BH）是不是初始质量的单调函数。相反，一旦化学均匀性被打破，它们的爆炸性根据晚期核心演化而非单调地变化。使用不同的爆炸性标准，我们发现，我们的模型有一个明显的偏好，以产生SLSNe在较低的质量，和IGRB在较高的质量，但发现几个例外，预计IGRB形成的恒星低至10 $\,\mathrm{M}_\odot$，和SLSNe的祖先质量为30 $\,\mathrm{M}_\odot$。在一般情况下，我们的模型再现预测的角动量，喷出物的质量和磁场强度在核心崩溃推断SLSNe和IGRB，并建议显着的相互作用与他们的拱星介质，特别是低喷出物质量的爆炸。
2020-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The gamma-ray bursts and core-collapse supernovae - global star forming rate peaks at large redshifts
本文简要地回顾了第一个伽马射线暴（GRB）光学鉴别--相对小红移（z）下的GRB宿主星系和恒星形成率（SFR），GRB宿主星系的金属丰度，大红移下GRB宿主星系和星系的异同，以及高红移下的SFR和GRB率（GRBR）。长持续时间的伽玛暴和大质量恒星爆炸（如核心塌陷超新星- CCSNe）之间的直接联系的证据。SFR是否在z ~10时快速下降？讨论了与伽玛暴有关的一些尚未解决的问题：关于高z伽玛暴宿主星系，高z CCSN与伽玛暴的联系，以及在高z下可能的新的重要宇宙学检验。
2013-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
X- and Gamma-Ray Flashes from Type Ia Supernovae?
我们研究了两种可能的机制，将产生X射线和伽马射线闪烁的Ia型超新星（SN-Ia）。其机制是热核燃烧锋到达白矮星表面时的爆发以及快速膨胀的包层与吸积盘的相互作用。基于延迟爆轰方案和包括核网络的详细辐射-水计算，我们发现两种机制都产生约1秒的高能辐射闪光，峰值亮度为10^48至10^50 erg/sec，具有快速上升和指数下降。超新星Ia的X射线和伽马射线可见度很大程度上取决于其前身系统的自吸收，特别是吸积盘的性质及其朝向观测者的方向。卫星上的伽马射线暴（GRB）探测器可以将这种X射线和伽玛射线闪光作为触发事件探测到，这些事件在当前的GRB目录中。我们已经搜索了伽马射线暴目录（BATSE、HETE和Swift实验），寻找发生在爆炸外推时间的伽马射线暴，以及径向速度小于3,000 km/s的已知Ia型超新星的正确方向。对于BATSE，应该探测到大约12.9 +-3.6个邻近的SNe Ia，但只发现了0.8 +-0.7个非巧合的匹配。使用HETE和Swift卫星，我们预计将从已知的邻近SNe Ia看到5.6 +-1.3个SN-Ia闪光，但没有探测到SN-Ia闪光。这就限制了观测的极限，即超新星-Ia型闪光的辐射热峰值亮度必须小于~10^46 erg/s。我们把理论极限和观测极限之间的差异归因于大尺度高度的吸积盘对X射线和伽马射线的吸收，或者说是将白矮星窒息的共同包络。
2009-09-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Expectation for the MeV Gamma-Ray Emission from Pair-Instability Supernovae
本研究开发了多维度蒙特卡洛辐射传输代码模拟双不稳定性超新星（PISNe）的伽马射线辐射，发现130太阳质量氦核模型的关键谱线可被下一代望远镜在300-400 Mpc内探测到，为未来观测提供了模板。
2025-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Cosmic-Ray Ion Acceleration with Radio-Submm and Gamma-Ray Emission from Interaction-Powered Supernovae
某些超新星（SNe）的光学和近红外辐射，包括IIn型和可能的超亮SNe，可能是由SN喷出物和致密的星周物质（CSM）之间的碰撞提供动力。我们认为，CSM质量和半径的范围内，可以形成无碰撞冲击，允许有效的宇宙射线（CR）加速。我们发现，PP碰撞这些新加速的CR和CSM之间的导致不仅伽马射线，但也次级电子和正电子辐射同步辐射光子的高频无线电波段。我们的估计意味着，各种设施，包括Jansky甚大阵列（VLA）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）可能会观察到这样的SNe在Gpc距离的后续观测在几个月到几年，虽然检测能力强烈依赖于CSM密度以及观测频率。检测到这个信号将在早期为我们提供CR加速的独特探针，即使没有检测到，也会对CR离子加速的可能性产生有趣的限制。根据我们以前的工作，我们还表明，GeV的伽马射线可以逃脱系统没有严重的衰减，鼓励与费米点源和堆叠分析。我们提供的食谱诊断相互作用供电SN的情况下，多信使（中微子和伽马射线）的意见。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gamma-ray diagnostics of Type Ia supernovae: Predictions of observables from three-dimensional modeling
除了由于放射性衰变而产生的伽马射线辐射是Ia型超新星（SNe Ia）的光变曲线的动力来源之外，伽马射线本身作为一种诊断工具也是特别令人感兴趣的，因为它们提供了一种直接的方法来更深入地了解核合成和这些爆炸事件的运动学。集中在两个最广泛讨论的超新星Ia祖先的情况下-在一个拉塞卡质量的白矮星（WD）的延迟爆炸和两个WD的暴力合并-我们使用三维爆炸模型和执行辐射转移模拟，以获得合成的伽马射线光谱。这两个模型产生相同质量的56 Ni，并具有类似的光学性质，与最近观察到的超新星SN 2011 fe相当一致。在对比的光学制度，我们选择的两个模型的伽马射线发射证明是相当不同的。在超新星Ia中，伽马射线的发射与基本的物理过程几乎是直接相关的，这使得在其他波长范围内不容易获得的几个爆炸模型特性受到了额外的限制。未来提出的MeV任务，如GRIPS，将只解析附近Ia型超新星的所有光谱细节，但硬度比和光变曲线测量仍然允许在10^6秒的曝光时间内分别区分10和16 Mpc的两种不同模型。探测到室女座距离内最强谱线特征的可能性将为在伽马射线能量范围内建立Ia超新星探测的第一个样本提供机会，并强调了未来空间观测站对MeV伽马射线的重要性。
2013-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospect of Studying Hard X- and Gamma-Rays from Type Ia Supernovae
我们进行多维，随时间变化的辐射传输模拟硬X射线和γ射线的排放，放射性衰变的56镍和56钴，为二维延迟爆轰模型的Ia型超新星（SNe Ia）。将合成光谱和光变曲线与当前和未来观测站的灵敏度进行比较，曝光时间为10^6秒。INTEGRAL上的SPI没有探测到SN 2011 fe在6.4 Mpc的伽马射线信号，这使得56 Ni的质量上限为\lesssim 1.0 Msun，与任何其他波长的观测结果无关。来自新形成的放射性物质的信号还没有从任何超新星Ia中令人信服地测量出来，但未来的X射线和伽马射线任务预计将加深可观测的范围，为重要的超新星Ia样本提供高能发射数据。我们预测NuStar（2012年发射）或ASTRO-H（计划于2014年发射）上的硬X射线探测器将达到\sim 15 Mpc的SNe Ia，即，每隔几年就有一个SN。此外，根据目前的结果，ASTRO-H上的软伽马射线探测器将能够探测到高达\sim 25 Mpc的158 keV谱线发射，即，每年都有几个SNE IA。拟议的下一代伽马射线飞行任务，GRIPS在\sim 20 - 35 Mpc的MeV能达到Ia型超新星。这将为爆炸模型提供新的诊断和强有力的约束，直接探测超新星光的主要能量来源。
2012-10-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
511 keV Gamma Ray Echo from Particle Decays in Supernovae
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文研究核心坍缩超新星中BSM粒子衰变产生正电子湮灭形成的511 keV伽马回波，推导了ALP耦合约束，并评估了未来MeV望远镜的相关探测潜力。
2025-11-18 astro-ph.HE hep-ph
A statistical study of super-luminous supernovae in the magnetar engine model and implications for their connection with gamma-ray bursts and hypernovae
利用磁星引擎模型拟合了31颗超亮超新星的辐射热光变曲线，得到了它们的喷出物质量和磁星参数。SLSN磁星的磁场强度下限可以设定在电子朗道量子化的临界场强$B_{\rm c}$附近。更详细地说，SLSN磁星可以进一步分为两个磁场子类，分别为$\sim(1-5)B_{\rm c}$和$\sim(5-10)B_{\rm c}$。结果表明，这两类磁星与SLSNe的慢演化和快演化的热光变曲线有关。相比之下，在伽马射线暴（GRB）和相关的超新星中的磁星通常被推断具有更高的磁场，其下限约为$\sim10B_{\rm c}$。这有力地表明，磁场在区分SLSNe和伽玛暴/超新星中起着至关重要的作用。SLSN磁星的转动能与超新星喷出物的质量相关，这为探索其祖先的性质提供了线索。此外，SLSNe的喷出物质量分布基本上介于正常的核心坍缩超新星和超新星之间。这可能表明这些不同的恒星爆炸之间存在内在联系。
2017-04-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
