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
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
Stellar progenitors of black holes: insights from optical and infrared observations
这里回顾的见解,从观测的光学和红外波长的低质量的限制以上的恒星似乎并没有结束发光的超新星。这些见解是:(1)在邻近星系的存档图像中,没有超过16-18太阳质量的核心坍缩超新星的恒星祖先,(2)识别出没有光学明亮的超新星而悄悄消失的发光大质量恒星,(3)在II-P型超新星的星云光谱中,没有预期来自20太阳质量以上的祖先的核合成产物,(4)在历史上核心坍缩超新星的环境中,质量大于20个太阳的恒星的颜色星等图中没有。从这些不同领域的观测天体物理学的结果,以及最近证实的依赖性的黑洞的形成的金属丰度和红移的祖先,它的结论是,在宇宙中的大部分大质量恒星双星结束作为双黑洞。
2016-11-28 astro-ph.HE
Core Collapse Supernovae using CHIMERA: Gravitational Radiation from Non-Rotating Progenitors
CHIMERA代码是一个多维多物理引擎,主要用于模拟核心坍缩超新星爆炸。这些爆炸最重要的一个方面是它们产生引力辐射的能力,这种辐射可以被LIGO和VIRGO等地球上的激光干涉引力波天文台探测到。在这里,我们提出了初步的重力签名的二维模型与非旋转的祖先。这些模拟展示了爆炸,在恒星核心反弹后,爆炸持续了半秒钟以上。
2010-11-16 astro-ph.HE
On the importance of progenitor asymmetry to shock revival in core-collapse supernovae
核心坍缩超新星(CCSNe)的祖先星在其生命的后期阶段由于湍流对流而不对称波动。前超新星阶段的不对称性最近引起了人们的注意,作为一个新的成分,以促进休克复苏的延迟中微子加热机制。在本文中,我们调查的重要性,祖不对称性休克复苏的半解析方法。自由参数的选择使得激波半径和质量吸积率的时间演化与CCSNe在球对称中的详细数值模拟结果相容。我们首先估计的冲击波复苏所需的冲击波的冲击波前流的脉冲变化的背景下,中微子加热机制的不对称性的振幅,然后转换到相应的振幅在前超新星阶段,考虑到增长的不对称性在下降过程中。我们将我们的模型应用于各种类型的祖先,发现超新星前不对称的必要幅度大约是目前恒星演化模型预测的三倍,除非其他额外的物理成分,如多维流体不稳定性和湍流对流后冲击流援助休克复苏。因此,我们认为,在现实中,祖先不对称性并不能以冲动的方式触发休克复苏,而是起着辅助作用。
2018-11-13 astro-ph.HE
The role of radioactive nickel in shaping the plateau phase of Type II supernovae
在本研究中,我们系统地探讨了放射性56 Ni及其混合性质的喷出物的IIP型超新星(SNe)的平台上的效果。我们通过模拟两个红超巨星模型的光变曲线,使用不同数量的56 Ni和不同类型的混合:56 Ni均匀分布到信封的不同部分和56 Ni的“boxcar”分布,评估了56 Ni在塑造SNe IIP光变曲线中的重要性。我们发现,类似于以前的研究,56镍延长高原的持续时间。我们发现一个公式来估计扩展的基础上观察到的热光变曲线,并表明,对于大多数SNe IIP 56镍延长高原约20%。56 Ni的另一个作用在于降低平台下降速率,即在喷出物中存在的56 Ni使平台下降。我们的模拟表明,对于典型的SNe IIP,它可以减少约1 mag/100天的下降率。我们发现,在大多数SNe中看到的56 Ni的贡献,我们的模拟测辐射热光变曲线类似于观察到的各种类型的56 Ni混合。因此,我们不能单独根据光变曲线确定这些SNe中56 Ni的混合水平。然而,对于SN 2009 ib,我们发现,只有一个模型,其中56镍是混合显着整个大部分的氢信封是与观察到的光变曲线一致。我们的光变曲线可通过链接https://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/ccsnarchive/data/Kozyreva2018/获得。
2018-11-21 astro-ph.HE
The GRB Intrinsic Duration Distribution: Progenitor Insights Across Cosmic Time
Los Alamos National Lab(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Tel Aviv University(特拉维夫大学);The Hebrew University(希伯来大学)
本文研究了γ射线暴的内在持续时间分布,发现高红移GRB中存在持续时间平台,表明其前身可能为坍缩星,而低红移GRB则可能由非坍缩星前身主导,同时发现软光谱GRB中存在持续时间平台,且低红移软光谱GRB中未观察到平台。
2026-05-17 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
Revisiting the progenitor of the low-luminosity type II-plateau supernova, SN 2008bk
更新的红超巨星大气模型的可用性和单星和双星恒星演化模型的改进,以及以前未发表的数据,促使我们重新审视低光度II型高原超新星SN 2008 bk的祖先。利用中红外数据结合尘埃模型,我们发现高温(4250-4500 K),高消光(E(B-V)>0.7)的解决方案与数据不兼容。因此,我们倾向于一个凉爽的(~3500-3700 K)的祖先与亮度的log(L/Lsun)~4.53。通过与演化轨迹的比较,我们推断出祖先的质量在8-10 Msun范围内,这与前人的一些研究结果一致。这一质量与观测到的低光度IIP型超新星的模式一致,该模式来自RSG在核心坍缩的下极值处的爆炸。我们还提出了多时代的数据的祖先,但没有找到明确的证据的变化。
2020-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Heating from free-free absorption and the mass-loss rate of the progenitor stars to supernovae
一个准确的确定的质量损失率的祖星核心坍缩超新星往往是有限的不确定性有关的各种模型的假设。它示出的条件下,当温度的拱星介质是由加热由于自由-自由吸收,观测伴随的自由-自由光学深度允许直接确定的质量损失率从观察到的量在一个相当独立的方式模型。自洽地确定温度,这导致自由-自由光学深度的特征时间依赖性。这可以用来区分自由-自由加热与其他加热机制。由于自由-自由加热的重要性与模型密切相关,这也使得对推导出的质量损失率进行几次一致性检查成为可能。有人认为,在SN 1993 J中观察到的自由-自由吸收与自由-自由吸收的加热是一致的。在风速为10 km/s的情况下,推导出的祖星的质量损失率约为每年10^(-5)太阳质量。
2014-04-23 astro-ph.HE
Photometric study of the late-time near-infrared plateau in Type Ia supernovae
我们对Ia型超新星(SNe Ia)的晚期近红外平台进行了深入研究,该平台发生在70-500 d之间。我们将现有的超新星Ia样本在晚时间近红外高原期间观察到的新观测与哈勃太空望远镜,双子座,新技术望远镜,3.5米卡拉尔阿尔托望远镜和北欧光学望远镜。我们的样品由24个红移< 0.025的Ia超新星组成。我们能够证实,没有平台存在于Ks带的大多数正常SNe Ia。Ia型超新星在峰值处具有较宽的光学光变曲线,在J和H的平台上往往具有较高的平均亮度,这很可能是由于在前100 d中下降较浅。在H的平台期,在峰值时更明亮的Ia型超新星也显示出更陡的下降。我们比较我们的数据,以国家的最先进的辐射转移模型的星云超新星Ia在近红外。我们发现很好的协议与子Mch模型,降低了非热电离率,但没有物理理由降低这些利率尚未提出。在平台期间的光谱演变的分析表明,在近红外滤光器中的[Fe II]与[Fe III]贡献的比率决定了在所述滤光器中的光变曲线演变。我们发现,在平台期,过亮SNe的下降速度比正常SNe Ia的下降速度慢
2023-03-16 astro-ph.HE
Progenitor constraints for core-collapse supernovae from Chandra X-ray observations
Ib型、Ic型和IIb型贫氢核心坍缩超新星(SNe)的前身被认为是通过极强的恒星风(经典沃尔夫-拉叶星的特征)或通过与近伴星的双星相互作用而脱落了它们的外层氢包层。祖细胞的确切性质和这些过程的相对重要性仍然是悬而未决的问题。一个相对未探索的方法来限制的祖先是寻找高质量的X射线双星(HMXB)在SN位置在爆炸前的X射线观测。在HMXB中,一颗恒星已经爆炸成为核心坍缩SN,产生中子星或恒星质量的黑洞。系统中的第二颗恒星很可能也会以超新星的形式爆炸,这将导致系统的X射线亮度发生可检测的长期变化。特别是,爆炸前探测到HMXB与SN同时发生,可以提供有关原始物质性质的信息。本文分析了钱德拉X射线天文台公共档案中18颗邻近Ib、Ic和IIb型超新星爆炸前的ACIS观测。在样本中发现了两个可能与超新星有关的来源。此外,我们对46 SNe进行了类似的爆炸后测量。虽然我们的模型表明,祖系统与紧凑的二进制同伴可能是相当罕见的,这种类型的研究可以在未来提供更严格的限制,发现附近的SNe和合适的爆炸前X射线数据的数量都在增加。
2016-01-05 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
Excluding super-soft X-ray sources as progenitors for four Type Ia supernovae in the Large Magellanic Cloud
Ia型超新星对我们理解宇宙至关重要,因为它们可以用来测量宇宙学距离,并且在用重元素丰富星际介质方面具有重要意义。它们被认为是白矮星的热核爆炸,但导致这些爆炸的确切机制仍不清楚。这两个相互竞争的模型是单简并模型,其中白矮星吸积来自伴星的物质,并在达到阿布拉塞卡极限时爆炸,以及双简并模型,其中爆炸是由两个白矮星合并造成的。在这里,我们报告的结果,排除了热,发光的祖先符合单一的简并的情况下,四个年轻的Ia型超新星遗迹在大麦云云。使用积分场光谱仪WiFeS,我们在这些残余物中搜寻了被祖星电离的残余星云,这些残余星云将在爆炸后持续存在长达$\sim 10^5$年。我们在任何残骸周围都没有发现这样的星云。通过比较我们的上限与使用多云进行的光电离模拟,我们已经把严格的上限的光度的祖先这些超新星遗迹。我们的研究结果增加了越来越多的证据不利于单一退化的情况。
2018-12-20 astro-ph.HE
The Type II-Plateau Supernova 2017eaw in NGC 6946 and Its Red Supergiant Progenitor
我们对NGC 6946中的II型坪(II-P)超新星(SN)2017 eaw进行了广泛的光学光度和光谱观测,从爆炸后4天到482天。SN 2017 eaw是一个正常的SN II-P中间体,其性质介于SN 1999 em和SN 2012 aw之间,而SN 2004 et也在NGC 6946中。我们已经确定,SN 2017 eaw的灭绝主要是由于银河系的前景,SN站点的金属丰度可能是太阳下的。我们还独立确认了NGC 6946的红巨星分支尖端(TRGB)距离为7.73+/-0.78 Mpc。我们还通过标准烛光法和扩展光球法估计了到SN的距离,证实了TRGB距离。我们确认了SN祖身份在爆炸前档案哈勃太空望远镜(HST)和斯皮策太空望远镜的图像,通过成像的SN通过我们的HST目标的机会计划。对这颗恒星的光谱能量分布的详细模拟表明,这颗恒星是一颗尘埃、明亮的红超巨星,其初始质量约为15兆太阳。
2019-04-18 astro-ph.HE
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
Inferring Type II-P Supernova Progenitor Masses from Plateau Luminosities
将核心坍缩超新星爆炸的观测结果与其大质量恒星祖先的性质联系起来是超新星科学长期寻求的一个具有挑战性的目标。最近,Barker等人(2022)使用一个有效的模型,从球对称中微子驱动的核心坍缩超新星(CCSN)模拟中提出了一幅祖星景观的热光变曲线。他们发现II-P型CCSN光变曲线的平台光度与祖先的终末铁核质量之间存在密切关系。值得注意的是,这使我们能够单独用光度法来限制祖细胞的性质。我们分析了II-P型CCSN光变曲线的大量观测样本,并使用Barker等人2022的关系估计了铁核质量的分布。推断的分布与恒星演化模型中的铁核质量分布非常匹配,即包含高质量的铁核,表明观测数据中非常大的祖先的贡献。我们使用这种分布的铁核心质量推断的最小和最大质量的祖先的观测数据。使用贝叶斯推断方法来定位最佳的初始质量函数参数,我们发现M $_{\mathrm{min}}=9.8^{+0.37}_{-0.27}$和M $_{\mathrm{max}}=24.0^{+3.9}_{-1.9}$太阳质量的观测数据。
2023-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova lightCURVE POPulation Synthesis II: Validation against supernovae with an observed progenitor
我们使用的超新星光变曲线人口合成的结果来预测可能的超新星光变曲线的范围所产生的人口的单星祖先,导致IIP型超新星。我们计算了多种不同的初始质量,爆炸能量,镍质量和镍混合模型,然后将其与IIP型超新星进行比较,并提供详细的光变曲线数据和爆炸前成像祖约束。在一个很好的拟合得到的意见,我们能够实现初始的祖和镍质量估计从超新星的光变曲线是可比的精度从祖成像。对于11个IIP超新星中的两个,我们认为我们的拟合很差,这表明在我们的综合中应该包括更多的祖先模型,或者我们的假设,关于恒星质量损失率或恒星演化的快速最后阶段等因素,在某些情况下可能需要重新审视。利用我们的分析结果,我们能够表明,大多数的IIP型超新星的爆炸能量的数量级的log(E_exp/ergs)=50.52+/-0.10和镍的量在超新星和混合的量可能有依赖于初始祖质量。
2019-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Progenitors of Type Ia Supernovae
我们回顾了Ia型超新星的祖系统提出的所有模型,并讨论了每个方案的优点和缺点时,面对的意见。我们表明,所有的情况下遇到至少有几个严重的困难,如果采取代表一个全面的模型,所有Ia型超新星(SNe Ia)的祖先。因此,我们初步得出结论,可能有一个以上的通道导致超新星Ia。虽然单简并的情况(其中一颗白矮星从一颗正常的恒星伴星吸积质量)已经得到了一些详细的研究,但其他情况在得出任何确定的结论之前需要类似的审查。
2018-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-rich Core Collapse Supernovae
富氢核坍缩超新星,被称为“II型”超新星,是自然界中最常见的恒星爆炸类型。它们的定义是在光谱中存在显著的氢线。II型超新星仅在恒星形成星系中观察到,并且有几个事件与大质量恒星祖先直接相关。确定了五个主要的亚类:IIP型(在其光变曲线中显示出平台),IIL型(显示出光变曲线下降),IIn型(显示出窄的发射线),IIb型(显示出随着时间的推移越来越强的He特征)和87A类(显示出类似于SN 1987 A的长上升光变曲线)。IIP型超新星已经被有力地确定为红超巨星的爆炸,而IIL型超新星的祖先仍然难以捉摸。IIn型可能与明亮的蓝色变星有关,IIb型的前身可能是相互作用的双星系统,而类87A的原型被观测到是一颗蓝色超巨星的爆炸。母星质量、金属丰度、双星和自转的多样性可能是导致观测到的爆炸类型多样性的原因,但是母星参数和超新星性质之间的联系在理论上还没有完全理解,也没有完全映射到观测上。目前正在实施限制这种联系的新的观测方法,包括分析大量事件样本,利用非常早期的数据(从爆炸后几小时到几天获得)和对宿主星系性质的统计研究。
2017-10-10 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
A study of gamma ray bursts with afterglow plateau phases associated with supernovae
对Swift观测到的176个已知红移的伽马射线暴余辉平台的分析表明,与超新星(LONG-SNe)有关的长伽玛暴子样本(19个事件)在平台相结束时的亮度La与平台结束时间T*a之间呈现出很高的相关系数,以下称为Dainotti关系。此外,这些与伽玛暴相关的超新星Ib/c也遵循峰值-星等拉伸关系,类似于标准化超新星Ia的关系。在这里,我们调查了一类具有平台并与SN相关的GRB,以比较该样本的Dainotti相关性与未观察到相关SN的长GRB(以下称为LONG-NO-SNe,128 GRB)的相关性,并检查这些子样本之间是否存在差异。我们首先采用了非参数统计方法来考虑红移的演化,并检查这种效应是否以及如何使LONG-NO-SNe样本的斜率变陡。因此,消除选择偏差是在不同红移下观察到的样品之间进行任何比较之前的第一步。然后,我们应用T-student检验来评估两个样本的斜率之间的统计差异。我们证明了LONG-NO-SNe样品的斜率没有演化,并且在小红移处LONG-SNe样品预计没有演化。LONG-NO-SNe的斜率与SN分量的光谱检测可靠的LONG-SNe的斜率之间的差异具有统计学显著性。这可能表明,与LONG-NO-SNe不同,具有相关SNe的坚定光谱特征的LONG-SNe可能不需要在平台阶段的标准能量库。因此,这一分析可能会打开新的视角,在未来的理论研究的平台发射的伽玛暴,与SNe。
2017-03-03 astro-ph.HE
Unveiling diverse nature of core collapse supernovae
本研究通过探究核心坍缩超新星的前身星、周围介质及光变曲线供能机制,揭示其多样本质与物理起源。
2023-12-26 astro-ph.HE
High-Resolution Three-Dimensional Simulations of Core-Collapse Supernovae in Multiple Progenitors
核心坍缩超新星的三维模拟为迄今尚不确定的驱动成功爆炸的机制提供了新的见解。虽然关于3D是否比2D更容易获得爆炸仍然存在争议,但不可否认的是,3D和2D模拟结果之间存在定性和定量差异。我们提出了一套广泛的高分辨率一维,二维和三维的核心坍缩超新星模拟与多物种中微子泄漏在两个不同的祖先进行。我们的模拟证实了Couch(2013)的结果,表明2D比3D更容易爆炸。我们认为,这是由于2D的不足,以准确地捕捉三维动态的重要方面。我们发现,如果不人为地提高中微子加热速率,我们不会获得爆炸的3D。我们研究中微子驱动的对流和常设吸积激波不稳定性的发展,并发现,在不同的制度,无论是不稳定性可以占主导地位。我们发现了15- $M_\odot$和27- $M_\odot$两个原型的吸积激波不稳定性增长的证据,然而,它在三维爆炸模型中较弱。与我们的无轴三维笛卡尔模拟相比,这两种不稳定性的增长率沿二维对称轴人为地增强。我们的工作强调了越来越多的共识,即如果我们希望解决爆炸如何提供动力的谜团,就必须在3D中研究核心坍缩超新星。
2014-03-07 astro-ph.HE
Type II supernovae progenitor and ejecta properties from the total emitted light, ET
最近的研究表明,II型超新星(SNe)的热光变曲线允许在同源膨胀的早期阶段($t\lesssim 10d$),对喷出物中的辐射能量$E_r$和爆炸后的时间$t$的乘积进行准确和可靠的测量。这个观测值,在这里表示为$ET \equiv E_rt$,在这段时间内是恒定的,只取决于原始结构和爆炸能量。我们使用1D流体动力学代码来找到$ET$的模拟爆炸的145红超巨星的祖先使用恒星演化代码MESA获得的,并与此可观察到的祖和爆炸能量的属性。我们发现,$ET$探测器的信封(速度,质量和初始结构)的属性,类似于其他观测依赖于光球相位发射。然而,对于包线支配喷射质量$M_{env}/M_{ej} \gtrsim 0.6$的爆炸,$ET$通过关系式$ET \approx 0.15 E_{exp}^{1/2} R_* M_{ej}^{1/2}$与爆炸能量$E_{exp}$和喷射质量$M_{ej}$直接相关,其中$R_*$是原始半径,其精确度优于$30\%$。我们还提供了$ET$和包络属性之间的关系,这些属性对于我们样本中的所有祖细胞都是准确的(在20%以内),包括那些丢失了大部分包络的祖细胞。我们表明,当包络线速度可以合理地测量所观察到的光谱中的线位移,包络线是直接从测热光变曲线(独立的$E_{exp}$)的约束。我们用它来比较观测的11 SNe与测量的$ET$和包络速度,我们的样本的数值祖先。这种…
2016-03-13 astro-ph.HE
The Progenitor Dependence of the Preexplosion Neutrino Emission in Core-Collapse Supernovae
我们进行球对称的广义相对论模拟的核心崩溃和后反弹前爆炸阶段的32个前超新星恒星模型的太阳金属量与零年龄的主序列质量为12 M_{sun}至120 M_{sun}。使用能量依赖的三种中微子运输的两个时刻近似与分析封闭,我们表明,发射的中微子光度和光谱遵循非常系统的趋势,与紧凑性(~M/R)的祖星的内部区域通过吸积率在爆炸前阶段。我们发现,这些定性的趋势只依赖于核物质状态方程弱,但定量的观测报表将需要独立的约束状态方程和核心的旋转速率,以及更完整的理解中微子振荡。我们调查的模拟响应水切伦科夫探测器的电子反中微子通量从我们的模型,并发现,大的星系核坍缩事件的统计数据可能允许强大的结论的内部结构的祖星。
2013-01-30 astro-ph.HE
A year-long plateau in the late-time near-infrared light curves of Type Ia supernovae
Ia型超新星的光变曲线通常用于约束宇宙学模型。在56 Ni放射性衰变的驱动下,光变曲线随时间稳步下降,但在爆炸后超过150天,近红外部分的特征很差。我们报告了一个长达一年的高原在近红外线曲线在150-500天,其次是第二个下降阶段伴随着可能出现的[Fe I]发射线。这种近红外高原与IIP型高原形成鲜明对比,需要一种新的物理机制。我们提出了一个诸如“近红外灾难”的掩盖,一个预测的但未观察到的急剧光曲线下降,通过散射紫外光子到更长的波长。离开平台的转变可能是由于超新星喷出物的主要电离状态的变化。我们的研究结果揭示了Ia型超新星复杂的辐射转移过程,并增强了它们作为“标准烛光”的用途。"
2019-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The quiescent progenitors of four Type II-P/L supernovae
我们目前的大双筒望远镜的差异成像数据的最后几年的四个II型P/L超新星的祖先。对于所有四个,我们没有发现显着的证据,随机或稳定的变化,在U,B,V,或R-波段。我们的限制将变异性限制在不超过祖细胞预期R波段亮度的大约5-10%。这些极限与麦哲伦星云中红超巨星观测到的变化相当。基于这四个事件,在90%置信度下,II型P/L祖源在氧气点火后具有扩展爆发的概率<37%。我们的观察不能排除短暂的爆发,其中的祖先返回到其静态流量的10%以内的时间尺度上的几个月,没有尘埃的形成。
2018-07-24 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
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
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
Erratum: Progenitor-explosion connection and remnant birth masses for neutrino-driven supernovae of iron-core progenitors (2012, ApJ, 757, 69)
对流体动力学结果的错误解释导致Ugliano等人(2012)对后备质量的错误确定,这也(在较小的水平上)影响了该论文中提供的中子星质量。Ertl et al.(2015)和Sukhbold et al.(2015)在后续工作中已经解决并纠正了这个问题。因此,建议读者使用后两篇出版物的新数据。在本勘误表的其余部分,我们详细介绍了新旧回退结果的差异,并解释了Ugliano等人(2012)原始分析中错误的起源。
2016-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear (Type Ia) Supernovae and Progenitor Evolution
热核(Ia型)超新星是明亮的恒星爆炸,其独特的性质是光变曲线可以标准化,使它们能够用作宇宙学研究的距离指标。然而,关于这些事件的许多基本问题仍然存在。我们提供了一个批评我们目前的理解,这些和目前的模拟结果,假设单退化的祖先模型组成的白矮星,已获得质量从恒星的同伴。我们目前的结果从全三维模拟对流与弱反应,包括A=23 Urca过程中的祖白矮星。
2019-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
The difficulty of inferring progenitor masses from Type II-Plateau supernova light curves
关于II型高原超新星(II-P)的前身质量的推断存在许多争议。这场争论是由辐射流体动力学模拟、爆炸前成像和宿主恒星星族研究得出的不一致结果引发的。在这里,我们提出了一个控制实验,使用四个太阳金属丰度模型与零年龄的主序列质量为12,15,20,和25 Msun。由于核心燃烧和表面质量损失的影响,这些模型会以红超巨星(RSG)的形式达到核心坍缩,其富氢包层质量为8至9 Msun,但最终质量在11至16 Msun之间。我们使用热弹爆炸前体,调整能量沉积以产生1.25 x 10^51 erg的渐近喷出物动能和0.04 Msun的初始56 Ni质量。由此产生的SNe产生类似的光度和光谱性能从10到200天。光谱特性是简并的。早期颜色的分散是由于祖先半径的范围,而晚期光谱的差异反映了更大质量的祖先中更大的氧产量。由于前体恒星具有可比的富氢包层质量,因此所有模型的光球相持续时间都是可比的;氦核质量的差异是不可见的。由于不同的主序星质量可以产生具有相似的富氢包络质量的祖星,因此光变曲线模型无法为II-P型SNe的喷出物质量提供稳健且独特的解决方案。大质量恒星演化和风质量损失的众多不确定性也阻止了与主序星质量的强关联。光曲线建模最多只能提供兼容性。
2019-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
LSQ13fn: A type II-Plateau supernova with a possibly low metallicity progenitor that breaks the standardised candle relation
我们目前的光学成像和光谱的超新星(SN)LSQ 13 fn,一个II型超新星与几个hitherto看不见的属性。虽然它最初表现出强烈的对称光谱发射特征,可归因于\ion{He}{ii},\ion{N}{iii}和\ion{C}{iii},让人想起一些相互作用的SNe,但它转变为一个更自然地属于II型高原(IIP)分类的对象。然而,它的光谱演化揭示了几个不寻常的性质:金属线出现的时间比预期的要晚,很弱,有些物种因它们的缺席而引人注目。此外,线速度被发现低于预期的平台亮度,打破了SNe~IIP标准化蜡烛距离估计方法。我们发现,结合早期喷出物-拱星物质相互作用的短阶段,贫金属喷出物和大的祖半径可以合理地解释所观察到的行为。与合成模型光谱的比较表明,一个给定的祖星质量的SNe~IIP的金属丰度低至0.1\,Z $_{\odot}$。LSQ 13 fn突出了SNe~II的多样性,以及在核心坍缩之前大质量恒星演化的最后阶段发挥作用的许多相互竞争的物理效应。
2016-03-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Excavating the Explosion and Progenitor Properties of Type IIP Supernovae via Modelling of their Optical Lightcurves
IIP型超新星(SNe)的前身是红超巨星,但它们的性质还没有很好的确定。我们采用流体动力学模型研究了八个IIP型超新星的爆炸特征,以及它们的祖先星的性质。我们使用{ \sc MESA}恒星演化程序建立演化模型,将这些模型分解,并使用{ \sc STELLA}程序模拟光学光变曲线。我们拟合的光学光变曲线,Fe II 5169日冕速度,光球速度,观测数据。最近的研究表明,IIP SNe型的祖细胞具有不超过$\sim18$ M $_{\odot}$的零年龄主序列(ZAMS)质量。我们的拟合给出了7颗超新星的祖星ZAMS质量$\leq18$ M $_{\odot}$。在以前的祖质量估计存在,从各种来源,如流体动力学建模,多波长观测,或半分析计算,我们的建模一般倾向于较低的质量值。这一结果与以前的流体动力学模拟结果相反,但与使用广义相对论辐射流体动力学代码获得的结果一致。我们确实发现了一个事件,SN 2015 ba,有一个质量接近24 M $_{\odot}$的祖先,尽管我们无法很好地拟合它。我们还推导出再现光变曲线的尾部所需的$^{56}$ Ni的量,并发现值通常大于以前的估计。总的来说,我们发现很难用一个单一的参数来描述爆炸,需要一系列的参数。
2019-06-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of Supernovae Type Ia
尽管Ia型超新星(SNeIa)在天体物理学的许多领域都具有重要意义,但SNeIa缺乏理论解释。标准的场景包括碳/氧白矮星接近克拉塞卡质量的热核爆炸;要么是来自伴星的吸积,要么是两颗白矮星的合并。我们调查的贡献,从两个渠道的SNIa率与二进制人口合成(BPS)代码SeBa,以约束二进制过程,如质量保留效率的WD吸积和共同的信封演变。我们确定的理论速率和延迟时间分布的SNIa祖细胞,特别是研究假设如何影响预测率。
2013-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor Mass Distribution for 22 Historic Core-Collapse Supernovae
我们推断的祖先质量分布的22个历史核心坍缩超新星(CCSNe)使用贝叶斯分层模型。对于这个推论,我们使用本地恒星形成历史来估计每个超新星(SN)的年龄。这些恒星形成的历史往往表现出多个恒星形成的爆发,我们的模型假设,一个爆发是与SN祖和其他恒星形成的随机爆发。主要的推论是祖先的年龄分布。由于有限的历史SNe和高度不确定的恒星形成在年轻的年龄,我们限制我们的推断的年龄分布的斜率和最大年龄的CCSNe。使用单星演化模型,我们将祖先的年龄分布转化为祖先的质量分布。在这些假设下,CCSNe的最小质量为${M_\textrm{min}}~=~8.60^{+0.37}_{-0.41} \ M_\odot$,祖细胞质量分布的斜率为$α= -2.61^{+1.05}_{-1.18}$。祖细胞质量分布的幂律斜率与标准Salpeter初始质量函数($α= -2.35$)一致。这些值与以前使用前兆成像和年龄测定技术的估计是一致的,进一步证实了使用SN和超新星遗迹周围的恒星星族是推断祖星质量的可靠方法。
2021-06-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigation of the Progenitors of the Type Ia Supernovae Associated With the LMC Supernova Remnants 0505-67.9 and 0509-68.7
虽然Ia型超新星由于其在宇宙学距离估计中的用途而受到了严格的审查,但我们仍然无法确定整个种群的祖先。虽然已经为某些特定系统提供了答案,但仍然难以找到完整的解决方案。我们观测了大麦云云中的两个超新星遗迹(SNR),SNR 0505-67.9和SNR 0509-68.7,我们已经确定了遗迹的中心和99.73%的包容中心区域,超新星爆发后留下的任何伴星都必须位于该区域。这两个遗迹在其中心附近都有一些潜在的前伴星;所有可能的单和双退化祖先模型仍然适用于这两颗超新星。未来的观察可能能够识别这两种残留物的真正前伴侣。
2015-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Young Remnants of Type Ia Supernovae and Their Progenitors: A Study of SNR G1.9+0.3
Ia型超新星具有非常均匀的光变曲线和光谱,被用作测量宇宙加速膨胀的蜡烛。然而,它们的祖先仍然难以捉摸。通常的解释是,一颗退化恒星(白矮星)在接近克拉塞卡极限时爆炸,要么是稳定地从伴星吸积质量,要么是与另一颗退化恒星猛烈合并。我们表明,年轻的银河系超新星遗迹的星周相互作用可以用来区分这些单和双退化的祖先的情况。在这里,我们提出了一个新的诊断,表面亮度指数,它可以从理论计算和比较钱德拉和VLA的意见。我们使用这种方法来证明,一个双简并的祖先可以解释几十年之久的流量上升和大小增加的最年轻的已知的银河系SNR G1.9+0.3。我们不赞成单一的退化方案。我们的属性观察到的属性之间的相互作用,陡峭的喷出物配置文件和一个恒定的密度环境。我们建议使用升级的VLA来探测本星系群中历史Ia型超新星遗迹中的星周相互作用。这可能会解决关于它们祖先的长期争论。
2015-10-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Radio Supernovae: Circum-Stellar Investigation (C.S.I.) of Supernova Progenitor Stars
在爆炸之前,超新星前身在恒星风中慢慢失去大量的氢包层。爆炸后,冲击波与风相互作用产生同步辐射。一年的无线电观测使我们能够探索一千年的祖先进化。EVLA和SKA将代表我们探索大量超新星祖先恒星爆炸前生命的能力的一个数量级以上的改进。它将使我们超越粗糙的光学分类,并对大质量恒星如何生存和死亡有更深的物理理解。
2009-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Progenitors of type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)的祖先的性质尚未澄清。关于所谓的单简并(SD)或双简并(DD)情景或其他任何情景是否可以解释Ia型SNe的主要群体,已经进行了长时间的深入讨论,但尚未得出结论。近年来,随着观测数据的不断增加和理论的不断创新,Ia超新星的起源研究得到了迅速发展,并取得了许多新的认识。本文的目的是提供一个总结的现状,关于超新星Ia祖细胞,在理论和观测。这似乎很难解释的新出现的多样性,通过一个单一的人口观察SNe Ia,我们强调,这是重要的是要澄清不同的祖先的情况和不同的SNe Ia亚类之间的联系。
2016-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observational constraints on the progenitors of core-collapse supernovae : the case for missing high mass stars
在过去的15年里,超新星社区一直在努力确定其星系的高分辨率档案图像的核心坍缩超新星的祖星。这篇评论汇编的结果(从1999年至2013年)在一个距离有限的样本,并讨论了影响。绝大多数探测到的祖星都是II-P、II-L或IIb型的,只有一个Ib型的祖星系统被探测到,而Ibc超新星的祖星则有更多的上限(14)。这45颗超新星祖先的数据表明,在LogL~= 5.1dex的表观极限以上的高光度恒星明显不足。对于一个典型的萨尔彼得IMF,人们会期望找到13个高亮度和高质量的祖先。在这个时间和体积有限的样品中,可能只有一个物体是明确的高质量(SN 2009ip的祖先)。综述了星周尘埃和样品选择方法对测量结果的影响。这似乎不太可能解释失踪的高质量祖星。本文的结论是,在本宇宙中观测到的超新星总体上不是由大质量(M>~18Msun)恒星产生的。模型星的理论爆炸也预言了黑洞的形成和超新星的失败倾向于发生在M>~18 Msun以上。模型还表明,在8 - 120 Msun范围内的恒星存在爆炸性岛屿。观测上的限制与M>~18 Msun以上的大部分恒星坍缩形成黑洞而没有可见的超新星是相当一致的。(节录)。
2015-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary progenitor systems for Type Ic supernovae
本文通过比较II型与Ic型超新星所处环境的分子气体密度,推断Ic型超新星前身星大多经历双星相互作用,而非单一极高质量恒星坍缩,为改进宇宙学模拟中的反馈与化学混合提供了依据。
2024-09-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Shock Breakout and Progenitors of Stripped-Envelope Supernovae through Their Early Radio Emissions
我们研究了来自剥层包层超新星(IIb/Ib/Ic型)的早期射电辐射的性质。我们认为,在它们的射电性质中存在一类剥离包络超新星,包括光学上研究得很好的Ic型超新星(SNe Ic)2002 ap和2007 gr,它们在10天内迅速上升到射电峰值,达到低光度(至少比大多数SNe IIb/Ib/Ic暗一个数量级)。它们的谱指数相似,但峰值后的下降幅度比其它谱指数要小。我们发现,所有这些属性都很自然地解释,如果拱星材料(CSM)密度低,因此向前冲击膨胀到CSM没有减速。由于在这种情况下的前向激波速度,从无线电特性估计,仍然记录的最大速度的SN喷出物后的冲击爆发,观察这些SNe在无线电波长提供了新的诊断性质的爆发和祖,否则需要一个相当快速的后续工作在其他波长。推测的SNe Ic 2002 ap和2007 gr的冲击后爆发速度是次相对论的,~0.3c。这些都高于SN II 1987 A的推断,与建议的紧凑型祖细胞一致。然而,这些低于Wolf-Rayet(WR)祖细胞的预期。它可能反映了爆炸前祖先的一个尚未解决的性质,我们认为WR祖先信封可能已经膨胀,这可以迅速降低最大喷出物速度从初始冲击爆发速度。
2012-10-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass discrepancy analysis for a select sample of Type II-Plateau supernovae
对超新星(SNe)及其前身的详细研究可以更好地了解大质量恒星的演化以及它们如何结束生命。尽管它的重要性,最常见的爆炸类型,II型超新星(SNe II)的物理参数范围仍然是未知的。特别是,以前的研究II型高原超新星(SNe II-P)的祖先群众之间的差异,推断从流体动力学模型和档案图像中的直接检测分析确定。我们的目标是导出物理参数通过对选定的一组6 SNe II-P的光变曲线和膨胀速度演变进行流体动力学建模,(SN 2004 A、SN 2004 et、SN 2005 cs、SN 2008 bk、SN 2012 aw和SN 2012 ec),符合以下三项标准:1)它们有足够的光度和光谱监测,可以进行可靠的流体动力学建模; 2)有直接的原始探测; 3)通过原始物质在爆炸后图像中的消失,确认了原始物质的身份。然后,我们比较了我们的流体动力学模型所获得的质量与直接检测的祖细胞,以测试这种差异的存在。与以前的一些作品相反,我们发现这两种方法之间有很好的一致性。
2019-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Optical color of Type Ib and Ic supernovae and implications for their progenitors
本研究通过文献数据与STELLA辐射流体力学模型发现Ib型超新星在V波段峰值时比Ic型更蓝,并论证了前身星氦含量的二分性是造成这一光学颜色差异的主要原因。
2023-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Global Model of The Light Curves and Expansion Velocities of Type II-Plateau Supernovae
我们提出了一个新的自洽和通用的方法,推导出光球半径和温度变化的II型高原超新星的膨胀速度和光度测量的基础上。我们将该方法应用于26个观测良好的样本,附近的超新星与公布的光变曲线和速度。我们同时适合~230速度和~6800星等测量分布在21个光度通带,波长从0.19到2.2微米。II型高原超新星之间的光变曲线的差异是很好的模型,假设不同的光球半径膨胀率,我们解释为不同的密度分布的喷出物,我们认为,陡峭的密度分布导致平坦的高原,如果其他一切保持不变。II型线性超新星的光度急剧下降是由于光球温度的快速演变,我们验证了SN 1980 K的成功拟合。消除理论超新星大气模型的需要,我们得到自洽的相对距离,reddenings,和镍质量充分占所有内部模型的不确定性和协方差。我们使用我们的全球拟合估计的时间演化的任何失踪的波段专门为每个超新星,我们构建光谱能量分布和热光曲线。我们为样本中的所有滤波器组合生成热辐射校正。我们将我们的模型与理论稀释因子进行比较,发现B和V过滤器具有良好的一致性。当I、J、H或K带包括在内时,我们的结果与理论不同。我们研究了超新星的红化规律,发现在UBVRI波段与标准R_V ~ 3.1红化规律基本一致。其他条带的结果不确定。我们公开了我们的试衣规范。
2014-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamics of core-collapse supernovae and their progenitors
多维流体流动在大质量恒星的核心坍缩超新星爆炸中起着至关重要的作用。近年来,这些现象的三维(3D)模拟已经显着成熟。通过中微子驱动机制确定激波复活的成分已经取得了相当大的进展,并且已经在一些自洽的3D模型中获得了成功的爆炸。然而,这些进步也带来了新的挑战。由于需要增加物理真实性和有意义的模型验证,超新星理论现在正朝着一个更综合的观点发展,该观点将坍缩前后期对流燃烧阶段的多维现象,爆炸引擎和超新星包层中的混合不稳定性联系起来。在这里,我们回顾了我们目前的理解多维流体流动的核心坍缩超新星和他们的祖先。我们首先概述了核心坍缩超新星和后期对流燃烧阶段的流体动力学模拟所面临的具体挑战。然后,我们讨论了最新的进展和开放的问题,在理论和模拟。
2020-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Progenitor Dependence of Three-Dimensional Core-Collapse Supernovae
我们提出了第一个研究的三维(3D)中微子核心坍缩超新星机制的祖星依赖性。我们采用全三维广义相对论多群中微子辐射流体动力学方法,模拟了零年龄主序质量$12$、$15$、$20$、$27$和$40\,M_\odot$的前体粒子的反弹后演化.除了$12\,M_\odot$恒星之外,所有的祖先在模拟结束时都会经历激波失控。在大多数情况下,会产生强烈的非对称爆炸。我们发现三个定性不同的演变,提出了一个复杂的依赖爆炸动力学的祖密度结构,中微子加热,和3D流。(1)具有大质量核心、浅密度剖面和高核心后反弹吸积率的祖先经历了非常强烈的中微子加热和中微子驱动的湍流对流,导致早期冲击逃逸。吸积继续以高速率进行,可能导致黑洞的形成。(2)中间的祖先经历了中微子驱动的,由密度不连续性到达激波而引发的连续性辅助的爆炸。这些通常发生在硅/硅-氧壳层边界处。(3)具有小核和密度剖面而没有强不连续性的先驱体经历激波衰退并发展出三维立积激波不稳定性(SASI)。激波逃逸、吸积率下降、SASI和中微子驱动的对流等都创造了有利的条件。爆炸时间和动力学的这些差异导致了前身和致密残留物质量之间的非单调关系。
2017-12-04 astro-ph.HE gr-qc
A possible evolutionary scenario of highly magnetized super-Chandrasekhar white dwarfs: progenitors of peculiar type Ia supernovae
最近发现的几个奇特的Ia型超新星似乎需要一个全新的形成理论,这可能有助于解释它们与标准Ia型超新星之间令人困惑的差异。观测分析中最引人注目的方面是有必要援引质量约为2.1- 2.8 M_sun(M_sun是太阳的质量)的超级钱德拉塞卡白矮星作为它们最有可能的祖先。强磁化的白矮星具有超克拉塞卡质量,已经被认为是奇特的Ia型超新星的潜在候选者。由于朗道量子化的基础电子简并气体,理论结果产生了观测推断的质量范围。在这里,我们勾勒出一个可能的进化场景,通过吸积到一个通常观察到的磁化白矮星上,可以形成超级白矮星白矮星,引发通量冻结现象。这就开启了多种可能的演化,最终以质量在上述范围内的超级白矮星白矮星的超新星爆炸而告终。我们指出,我们的建议有观测支持,如最近发现的大量磁化白矮星的SDSS。
2013-03-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-Poor Circumstellar Shells from Pulsational Pair-Instability Supernovae with Rapidly Rotating Progenitors
在一定的质量范围内,大质量恒星可以经历由电子/正电子对不稳定性引发的剧烈脉动,这种不稳定性会使物质膨胀,但不会完全破坏恒星。在一次或多次这样的脉动之后,这些恒星预计会经历核心坍缩,引发超新星爆炸。如果母星的金属丰度非常低,并且旋转速度足够快,可以进行几乎均匀的演化,那么对这种脉动现象敏感的质量范围可能低至50-70 Msun。脉动中喷射出的物质的质量、动力学和成分是决定爆炸后续观测特征的重要方面。我们研究了恒星模型和旋转速率的样本的动态,并讨论了第一批恒星的影响,LBV样的现象,和超亮超新星。我们发现,快速旋转的先驱体(>30%的临界值)的脉动对不稳定事件喷射的壳层是贫氢和氦和氧丰富。
2012-10-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
On The Intrinsic Diversity of Type II-Plateau Supernovae
富含氢的II型高原超新星表现出高原光度$L_{\rm pl}$、镍质量$M_{\rm Ni}$、爆炸能量$E_{\rm exp}$和喷出物质量$M_{\rm ej}$之间的相关性。使用我们的全球性,自洽,多波段模型附近观测良好的超新星,我们发现,这些量的协方差很强,并且置信椭球的方向的相关性,这降低了它们的意义。通过对模型协方差矩阵的适当处理,我们发现$L_{\rm pl}$、$E_{\rm exp}$和$M_{\rm Ni}$之间的相关性具有显著的内在宽度,其中由距离和消光引起的不确定性占主导地位。对于固定的$E_{\rm exp}$,在$M_{\rm Ni}$中的扩散约为0.25 dex,我们将其归因于祖细胞内部结构的差异。我们认为,不完整的$γ$ -射线捕获的影响是不重要的,在我们的样本。类似地,II型高原超新星光变曲线的物理学导致了$E_{\rm exp}$和$M_{\rm ej}$的固有简并估计,这使得它们的观测相关性变弱。忽略超新星参数的协方差或相关性的内在宽度会导致拟合关系的斜率出现显著偏差。我们的研究结果表明,II型高原超新星爆炸不是由一个单一的物理参数或一个简单的一维轨迹通过参数空间,而是反映了他们的祖先的核心和表面属性的多样性。我们讨论了爆炸机制的物理意义和未来可能的观测约束。
2015-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR