Luminous Supernovae: Unveiling a Population Between Superluminous and Normal Core-collapse Supernovae
剥离包层的核心坍缩超新星可以分为两大类:常见的Ib/c型超新星(SNe Ib/c),由$^{56}$ Ni的放射性衰变提供动力,以及罕见的超亮超新星(SLSNe),最有可能由磁星中央引擎的自旋下降提供动力。到目前为止,这两个群体之间的中间政权仍然大多未被探索。在这里,我们提出了一个全面的研究40 \textit{luminous supernovae}(LSNe),SNe的峰值幅度为$M_r = -19$到$-20$ mag,由SLSNe的亮端和暗端的SNe Ib/c的约束。在光谱上,LSNe似乎形成Ic型SNe和SLSNe之间的连续体。考虑到它们的中间性质,我们使用组合的磁星加放射性衰变模型模拟所有LSNe的光变曲线,发现它们确实是中间的,不仅在它们的峰值亮度和光谱方面,而且在它们的上升时间,电源和物理参数方面。我们将LSNe细分为不同的组,这些组要么像SNe Ib/c那样快速发展,要么像SLSNe那样缓慢发展,并且似乎分别是放射性或磁星供电的。我们的研究结果表明,LSNe是由过度丰富的生产$^{56}$镍或弱磁星引擎,并可能作为两个人口之间的缺失环节。
2022-04-18 astro-ph.HE
Boosting jittering jets by neutrino heating in core collapse supernovae
我估计的能量,中微子加热添加到流出的射流诱导在坍缩的核心物质在核心坍缩超新星(CCSNe),并发现,这种能量粗略地加倍的能量,喷射沉积到外核。我认为抖动喷气机爆炸机制,有几个随机的喷气发射插曲,每个持续约0.01-0.1秒。坍缩的核心物质穿过约100公里处的停滞激波,然后缓慢地流到原中子星(NS)上。我假设原始NS发射抖动的喷气机,喷气机从停滞的冲击中爆发出来。我研究的助推过程中,高压气体内失速冲击,增益区材料,扩大旁边的喷气机和工作的材料,喷气机冲击,茧。这个功大致等于原始喷射流携带的能量。我认为,不稳定性之间的耦合,随机旋转,磁场,和抖动喷流导致大多数CCSN爆炸。在其他情况下,崩溃前的核心是快速旋转,因此有序的旋转取代随机旋转和固定射流取代抖动射流。
2022-06-27 astro-ph.HE
Evidence for simultaneous jets and disk winds in luminous low-mass X-ray binaries
最近对低质量X射线双星(LMXB)中的喷流和盘风的研究表明,它们在很大程度上是相互排斥的,在光谱硬态下观察到喷流,而在光谱软态下观察到盘风。在本文中,我们使用现有的文献中的发光中子星(NS)LMXB GX 13+1,结合档案罗西X射线定时探测器的数据,射流和盘风,以表明该源很可能能够同时产生射流和盘风。我们发现,在源的X射线色图中,喷流和盘风发生在源轨迹上的同一位置。对其他发光LMXB文献的进一步研究表明,这种行为更为常见,在黑洞V404 Cyg和GRS 1915+105以及NS LMXB Sco X-1和Cir X-1中同时存在喷流和盘风。对于三个源,我们有必要的光谱信息,我们发现,同时喷流/风都发生在他们的光谱最硬的状态。我们的研究结果表明,在LMXB的光度超过百分之几十的爱丁顿光度,喷流和盘风并不相互排斥,盘风的存在并不一定会导致喷流抑制。
2016-11-01 astro-ph.HE
Magnetar-powered superluminous supernovae must first be exploded by jets
我们分析了最近的磁星光变曲线建模的38个贫氢超亮超新星(SLSNe),并发现爆炸本身的能量,发生在磁星能量释放,超过中微子驱动的爆炸机制可以提供约一半的系统。这些SLSNe的爆炸过程肯定与延迟中微子机制不同,很可能是喷流反馈机制(JFM)。SLSNe磁星模型的结论是,磁星诞生时发射的喷流不能被忽略,而不是在爆炸本身,也不是在质量回落可能发生的时候。更一般地说,目前的分析加强了从中微子驱动的所有核心坍缩超新星喷流驱动的爆炸模型的范式转变的呼吁。
2017-11-20 astro-ph.HE
Anisotropic magnetized white dwarfs: Unifying under- and over-luminous peculiar and standard type Ia supernovae
自从观测到奇异的超亮Ia型超新星以来,探索经典的超亮Ia型超新星质量极限(CML)的可能性就成为现代天体物理学中一个紧迫的研究领域。自2003年首次发现以来,已经发现了十几种奇特的过亮SNeIa,但其潜在祖先的真实性质仍存在争议。此外,也有发光不足的SNeIa,其祖细胞质量似乎远低于CML(亚细胞)。这些观察结果让人质疑CML的神圣性。我们最近在论文I中已经表明,强磁场的存在、致密物质的各向异性以及磁场本身的方向对中子星和夸克星的性质有着显著的影响。在这里,我们研究了白矮星的这些效应,这表明它们的性质也受到了严重的影响。最重要的是,我们得到了各种各样的质量半径关系的白矮星,其中包括次超拉塞卡质量限制。这就促使人们在使用与SNeIa相关的白矮星作为标准烛光时要谨慎。
2021-12-07 astro-ph.HE
Common envelope jets supernovae with a black hole companion as possible high energy neutrino sources
研究了红超巨星(RSG)包层内黑洞(BH)的相对论喷流的高能中微子发射,发现这种普通包层喷流超新星(CEJSNe)是IceCube探测到的~10^15 eV中微子的潜在来源.我们首先用恒星演化程序MESA模拟了喷流对RSG包层的影响,发现喷流使包层膨胀。然后,我们研究扩展RSG信封内的射流的传播,发现在大多数情况下,射流不穿透信封,而是失速。我们证明了这样的喷流可以将宇宙射线加速到足够高的能量以产生高能中微子。当中微子自由地流出时,伴随中微子产生的伽马射线仍然被困在光学厚的包层中。这解释了高能中微子和伽马射线之间缺乏观测关联。我们粗略地估计了CEJSNe的散射中微子谱,发现带有BH伴星的CEJSNe可能对IceCube探测到的高能中微子通量有很大的贡献。
2021-07-29 astro-ph.HE
Quark Nova Signatures in Super-luminous Supernovae
最近的观测发现了超亮超新星(SLSNe)的存在。虽然已经提出了几种可能的解释,一个共识的描述SLSNe还没有found. In这项工作中,我们研究了8 SLSNe的双激波夸克新星的背景下的光变曲线。我们发现,在25-35 $M_{\sun}$范围内的祖星提供了充足的能量来驱动每个光变曲线。研究了双激波夸克新星的物理性质变化对光变曲线组成的影响。我们的结论是各种各样的SLSN光变曲线形态可以解释主要是由超新星和夸克新星之间的时间长度的变化。我们的分析表明,一个奇异的H $α$光谱轮廓中发现的三个SLSNe可以很自然地描述在双激波夸克新星的情况。双激波夸克新星独特的光谱特征的预测。
2012-06-29 astro-ph.HE
Post-explosion positive jet-feedback activity in inner ejecta of core collapse supernovae
我们进行三维流体动力学模拟弱喷流,我们发射到一个核心坍缩超新星(CCSNe)喷出物爆炸后半小时,发现快速喷流与CCSN喷出物的相互作用产生高压区,诱导回流,导致质量吸积到新诞生的中子星。在总能量为10^45-10^46 erg的弱喷流中,回流质量吸积的能量可能比高能喷流高出一个数量级。总的来说,两个爆炸后喷射喷射事件的射流有足够的能量来影响最内部的喷出物的形态,质量为0.1 M_O。我们的研究结果意味着,在一些,可能是少数,CCSN残留物的内部区域可能会显示一个双极结构,结果从爆炸后的弱射流。这部分以外的区域可能会显示抖动射流的形态。
2022-03-24 astro-ph.HE
A Unified Energy-Reservoir Model Containing Contributions from $^{56}$Ni and Neutron Stars and Its Implication to Luminous Type Ic Supernovae
大多数Ic型核心坍缩超新星(CCSNe)产生$^{56}$ Ni和中子星(NS)或黑洞(BH)。新生超新星的偶极辐射在解释任何带的峰值绝对星等$M_{\rm peak}$为$\gtrsim -19.5$ ~mag的超新星(SNe)时通常被忽略,而$^{56}$ Ni在解释大多数任何带的$M_{\rm peak}$为$\lesssim -21$ ~mag的Ic型超亮超新星(SLSNe Ic)时可以忽略,因为磁星(高度磁化的NS)的光度可以超过中等量的$^{56}$ Ni。然而,对于$-21 \lesssim M_{\rm peak}\lesssim -19.5$ ~mag的发光SNe Ic,如果不进行认真的建模,就不能忽略$^{56}$ Ni和NS的贡献,因为它们不是SLSNe,并且$^{56}$ Ni的质量可能高达$\sim 0.5 M_{\odot}$。在本文中,我们提出了一个统一的模型,包含从$^{56}$ Ni和新生NS的贡献。我们选择了三个发光的SNe Ic-BL,SN~ 2010 ay,SN~ 2006 nx和SN~14475,并表明,如果这些SNe由$^{56}$ Ni供电,则$M_{\rm Ni}$与$M_{\rm ej}$的比率是不现实的。另外,我们调用磁星模型和混合($^{56}$ Ni + NS)模型,并发现它们可以拟合的观测,表明我们的模型是有效的和必要的发光…
2015-04-18 astro-ph.HE
Failed-Detonation Supernovae: Sub-Luminous Low-Velocity Ia Supernovae and Their Kicked Remnant White Dwarfs with Iron-Rich Cores
Ia型超新星(SNe Ia)起源于碳氧(C-O)白矮星(WD)的热核爆炸。单简并的情况下是一个很好的探索模型的超新星Ia不稳定的热核燃烧开始在吸积,rasekhar质量WD,并形成一个前进的火焰。通过几个提议的物理过程,上升的燃烧物质引发爆炸,随后消耗并释放WD。然而,如果爆炸没有被触发,并且爆燃太弱而无法解开恒星,则会出现完全不同的情况。我们探讨了重力约束爆轰(GCD)机制的SNe Ia的失败,并通过二维和三维模拟演示了失败的爆轰SNe的性质。我们发现,失败的爆炸SNe驱逐几个0.1太阳质量的燃烧和部分燃烧的材料,一小部分的材料回落到WD,污染残留WD与中间质量和铁族元素,可能隔离的核心形成WD的核心是富铁。剩余的材料以与WD的逃逸速度相当的速度不对称地喷射,并且作为响应,WD被踢到几百km/s的速度。这些反冲可能会使双星脱离束缚,并弹出一个失控/超高速WD。虽然爆炸失败的超新星的能量和喷射质量是典型热核超新星的一小部分,但它们很可能是亚发光的低速超新星Ia。因此,这种失败的爆炸可能解释或与所观察到的特殊超新星Ia的分支有关,例如低速亚发光超新星家族(SN 2002 cx/SN 2008 ha-like SNe)。
2012-11-20 astro-ph.HE
Reviving the stalled shock by jittering jets in core collapse supernovae: jets from the standing accretion shock instability
我提出了一个方案,其中一个吸积流交替角动量的意义上的新诞生的中子星在核心坍缩超新星(CCSNe)有效地放大磁场,并通过发射喷气机。坍缩核对新生中子星的吸积流具有螺旋型静止吸积激波不稳定性(SASI)。这种不稳定性导致吸积气体的随机可变角动量,这反过来又形成了具有交替方向的角动量的吸积流,因此在任何给定时间交替剪切。我研究的剪切在这个交替剪切子开普勒流入发表的模拟,并提出了一个新的比较与开普勒吸积盘。从这个比较中,我认为它可能和开普勒吸积盘一样有效地通过发电机放大磁场。我认为,虽然吸积流的平均比角动量很小,即,次开普勒,这种交替剪切吸积流可以发射不同方向的射流,即,抖动射流。中微子加热是进一步激发喷流的重要因素。抖动的喷流局部地使停滞的吸积激波在瞬间的极方向上复活,并由此使恒星爆炸。我再次重申我的呼吁,从中微子驱动的CCSNe爆炸到由中微子加热辅助的射流驱动的爆炸机制的范式转变。
2019-01-23 astro-ph.HE
Implications of post-kick jets in core collapse supernovae
我检查的假设,形成轴对称形态特征的核心坍缩超新星(CCSN)残留物的射流后踢射流,即,中子星(NS)在爆炸后并在获得其初始反冲速度后发射这些喷流。我发现这个假设意味着CCSN祖先的坍缩前核心有足够的角动量波动来支持爆炸恒星的抖动喷流。从这一发现,即成形射流既不倾向于与反冲速度对齐,也不垂直于它,我认为,假设成形射流后反冲射流有以下含义。(1)NS在爆炸后约10 s在距爆炸中心约5000 km的半径处吸积质量。(2)所需的角动量波动的吸积气体来解释中等值的喷流踢角也足以支持间歇性的预踢吸积盘,就在爆炸之前和期间。这种间歇性的吸积盘很可能会发射出喷流,在抖动喷流爆炸机制的框架内爆炸恒星。这表明,最有可能的成形射流是最后的射流在抖动射流爆炸机制,而不是后踢射流。(3)抖动喷流爆炸机制预期黑洞具有较小的出生反冲速度。
2023-01-31 astro-ph.HE
Predicting gravitational waves from jittering-jets-driven core collapse supernovae
本文预测抖动喷流驱动的核心坍缩超新星产生的引力波频率约为5-30 Hz,并指出其低频大应变特性有助于区分中微子驱动爆炸机制与JJEM。
2023-08-08 astro-ph.HE
Nucleosynthesis of r-Process Elements by Jittering Jets in Core-Collapse Supernovae
我们计算了在核心坍缩超新星(CCSNe)爆炸的抖动喷流模型中形成的热泡内部的核合成过程,发现了几倍于10^-4 M_(\odot)的r过程元素的形成.在抖动喷流模型中,从新形成的中子星周围的随机吸积盘发射的快速喷流在数千公里处受到冲击,形成高温高压气泡。这些气泡合并成一个大气泡,使恒星爆炸。在目前的研究中,我们假设一个球对称的均匀气泡,并跟踪其演变约一秒期间,核反应发生。喷流持续时间约为1秒,速度为v_j=0.5c,总能量为10^51尔格。我们使用喷流的中子浓缩与时间无关,并遵循核反应形成种子核直到$Z \leq 50$,在其上更多的中子将被吸收以形成r过程元素。根据种子核的质量,我们发现理想模型中的r过程元素质量是10^-4 M_ \odot的几倍,这略大于从观测中推导出的值。放松均匀气泡和恒定射流成分的假设的更现实的计算可能会导致与观测一致。
2011-11-30 astro-ph.HE
Emission peaks in the light curve of core collapse supernovae by late jets
我们建立了一个玩具模型,其中的中心对象,即,新诞生的中子星或黑洞,在较晚的时候发射喷流并显示这些喷流可能解释了某些特殊的光变曲线中的峰值(即,具有不寻常的光变曲线)核心坍缩超新星(CCSNe),当喷流与CCSN喷出物相互作用时。我们假设中心物体在爆炸后几周到几个月内吸积了备用物质并发射了两个短暂的相反的喷流。我们模拟每个射流喷出物的相互作用作为一个球对称的“迷你爆炸”,发生在喷出物。我们假设,每一个“小爆炸”增加的排放是对称的时间周围的后期峰值,并与发射功率的上升,具有相同的斜率作为CCSN的主要光曲线。我们在玩具模型中总共使用了12个参数。在我们的玩具模型中,晚期喷流形成的发射峰比早期喷流更强。晚期喷流的动能只有CCSN自身动能的1%左右,可能形成强的发射峰。我们将我们的玩具模型应用于神秘的CCSN iPTF14hls的最亮峰,该峰在其光曲线中有几个额外的峰。我们可以用我们的玩具模型来拟合这个发射峰值,当我们把喷流的动能取为CCSN能量的百分之一到百分之二,而冲击喷出物的质量取为喷出物质量的百分之三。
2020-01-06 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
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
Magnetization of jets in luminous blazars
许多强大的耀变体的亮度强烈地被$γ$ -射线所控制,这很可能是由喷流外部产生的辐射的康普顿化所导致的。这一观测结果对喷流的成分和能量以及周围的类星体环境设置了一定的限制。我们研究了康普顿优势射流磁化(磁物质能量通量)和“耀变体区”的位置的依赖性。计算进行了两种几何形状的宽发射线和热尘埃区:球形和平面。与观测到的大的康普顿优势相对应的射流磁化被发现是球形几何形状的$\sim 0.1 (θ_{\rm j} Γ)^2$和平面几何形状的$\sim 0.01 (θ_{\rm j} Γ)^2$,其中$θ_{\rm j}$是射流半张角和$Γ$是射流洛伦兹因子。这意味着发光耀变体中的喷流是物质主导的,这种主导对于外部辐射源的扁平几何形状尤其强烈。
2015-03-18 astro-ph.HE
Jittering jets promote dust formation in core-collapse supernovae
Department of Physics, Technion, Haifa, 3200003, Israel(海法理工学院物理系)
研究发现核心塌缩超新星残骸中的尘埃形态呈喷流状,提出喷流的性质及其与核心和包层的相互作用决定了尘埃形成量和形态。
2026-05-10 astro-ph.HE
Reviving the stalled shock by jittering jets in core collapse supernovae: The key role of magnetic fields
我发现,在最近的一项研究中添加的一个成分,以促进延迟中微子爆炸机制的核心坍缩超新星,即,在坍缩前的核心大尺度扰动,有一个更大的积极影响的抖动喷流爆炸机制。通过跟踪新生中子星上吸积物质的特定角动量,我发现吸积物质很可能形成间歇性的吸积带和吸积盘,尽管它们可能缺乏轴对称结构。这些吸积带和吸积盘很可能会发射喷流,但只有在数值代码中包含磁场,以及伴随着新生中子星旋转和吸积流剪切的高数值分辨率的情况下,这才能被模拟出来。我还讨论了坍缩前核心的旋转对于增加吸积流中的剪切力很重要,从而放大磁场的可能性。我呼吁从中微子驱动的大质量恒星爆炸机制到中微子加热辅助的喷流驱动的爆炸机制的范式转变。这种范式的转变将使人们认识到,要模拟核心坍缩超新星,必须使用磁流体动力学数值代码。
2018-10-22 astro-ph.HE
Low energy core collapse supernovae in the frame of the jittering jets explosion mechanism
我们涉及的核心坍缩超新星(CCSNe)的质量在较低范围的CCSNe和这些恒星的预塌缩核心的对流区的位置,在抖动喷流爆炸机制的框架内的爆炸性能的喷出物的爆炸前的结合能。我们的主要结论是,在抖动喷流爆炸机制的框架下,脉冲星在这些低能CCSNe中的残留物具有一定的意义,因为新诞生的中子星(NS)的喷流发射使NS旋转并产生脉冲星。我们粗略地估计,在这些情况下,双极振荡器的周期为几十毫秒。对流区的种子扰动,导致吸积的随机角动量,这反过来又被假定为发射抖动射流在这个爆炸机制。我们用恒星演化程序\textsc{mesa}计算了结合能和对流区的位置。对于最低的恒星质量,我们研究,$M_{\rm ZAMS} \simeq 8.5-11 M_\odot$,上面的对流区的结合能是低的,所以是预期的爆炸能量的抖动喷流爆炸机制,工作在一个负反馈循环。NS残余物的预期质量是$M_{\rm NS} \approx 1.25M_\odot-1.6M_\odot$,即使对于这些低能量的CCSNe。
2020-04-27 astro-ph.HE
Exploding Core-Collapse Supernovae with Jittering Jets
我们认为,抖动喷气机,即,由核心坍缩超新星中新形成的中子星发射的、发射方向迅速改变的喷流可以使恒星爆炸。我们表明,在广泛的参数范围内,快速窄喷流通过冲击波将能量沉积在恒星内部,并形成两个热泡,最终合并,加速恒星的其余部分并导致爆炸。为了防止喷流穿透坍缩的恒星核心并带着能量逃逸,应该防止喷流在恒星上钻孔,而不是形成热气泡。如果射流的轴线迅速改变其方向,则可以满足该条件。这种将射流能量沉积到周围介质中的过程称为射流穿透反馈机制。反馈的存在是,在核心坍缩超新星中心的中子星(或黑洞)通过爆炸恒星来关闭自己的生长。喷流在距离中心1000公里的地方沉积能量,并在半径以上排出质量。在我们的模型中,在离中心几百公里处的失速激波附近的物质没有被排出,而是被吸积并供给了吹出喷流的吸积盘。中微子可能会影响吸积流,但在提出的模型中,它们在爆炸恒星中的作用很小。
2011-03-08 astro-ph.HE
Diversity of common envelope jets supernovae and the fast transient AT2018cow
我们提出了一个共同的信封喷流超新星(CEJSN)的快速上升的蓝色光学瞬变AT 2018 cow的情况。在CEJSN中,一颗中子星(NS)盘旋在一颗大质量巨星的扩展封套内,进入核心。NS通过吸积盘从核心吸积质量并发射喷流。这些喷射会爆炸核心和外壳。在我们这里提出的特定的极CEJSN场景中,在NS进入核心之前,喷流清除了巨星的极地区域。NS进入核心后发射的喷流几乎沿着包含少量质量的极地方向自由膨胀。我们认为,这解释了快速上升到最大值和快速喷出物在早期观察到的神秘的瞬态AT 2018 cow。时间越晚,喷出物越慢,赤道流出物越多。我们粗略地估计,在爆炸阶段的吸积阶段到NS持续约1000秒的时间,在此期间的平均质量吸积率约为0.0001 Mo/sec。除了极地CEJSN场景外,我们还列出了其他五种场景,概述了CEJSNe可能的多样性。
2019-02-04 astro-ph.HE
Fluid Instabilities of Magnetar-Powered Supernovae
磁星驱动的超新星爆炸是解释非常明亮的光学凌日的有竞争力的模型。然而,这些爆炸模型主要是在一维计算。从磁星发射的辐射进入以前的超新星喷出物,并导致在以前的一维研究中发现的非物理致密壳(尖峰)。这表明,强烈的流体不稳定性可能已经在磁星驱动的超新星中发展起来。这种流体不稳定性出现在后来发生明亮凌日的区域,因此它们可以影响随后的观测特征。我们用二维流体力学模拟研究了磁星驱动的超新星,发现一维致密壳层转变为二维瑞利-泰勒和薄壳层不稳定性的发展。由此产生的混合能够破碎整个壳层,打破超新星喷出物的球形对称性。
2017-06-21 astro-ph.HE
Spectral sequences of Type Ia supernovae. I. Connecting normal and sub-luminous SN Ia and the presence of unburned carbon
Ia型超新星通常被认为是由碳氧白矮星的热核爆炸产生的。然而,爆炸的实际路径仍然难以捉摸,有许多可能的母系统和爆炸机制。在观测上,Ia型超新星有多个子类,以它们的光变曲线和光谱来区分。这就提出了一个问题,即这些现象是否反映了自然界中存在多种机制,或者爆炸具有广泛但连续的物理性质。我们重新审视的想法,正常和91 bg类超新星可以被理解为光谱序列的一部分,其中温度的变化占主导地位。具体来说,我们发现,一个单一的喷出物结构是足够的,以提供合理的拟合的正常Ia型超新星SN~ 2011 fe和91 bg类SN~ 2005 bl,只要光度和喷出物的温度进行适当的调整。这表明喷出物的外层是相似的,从而为共同的爆炸机制提供了一些支持。我们的光谱序列也有助于阐明在前极大SN~Ia光谱中可以检测到碳的条件-我们发现铁的发射可以“填充”冷SN~Ia中的碳槽。这可能表明,与未检测到碳的事件相比,检测到碳的事件的喷出物的外层相对贫金属。
2017-07-26 astro-ph.HE
Double common envelope jets supernovae (CEJSNe) by triple-star systems
我提出了一种新类型的共同信封喷流超新星(CEJSN)事件,而不是一个单一的中子星(NS;或一个黑洞; BH)的NS和主序星紧密的二元系统进入一个共同的信封演变(CEE)的红超巨星。致密双星系统中的NS和主序星在红超巨星包层内合并,并进入自己的CEE。NS通过一个吸积盘吸积了一些物质,并发射出喷流,使主序星爆炸。我估计,NS在这个阶段发射的两股喷流携带的能量约为10^{52}尔格,大约与NS或其BH残留物在稍后阶段进入核心时喷流携带的能量相同。因此,我把整个事件称为双重CEJSN。双CEJSN的结果是一个非常长的、数月到数年的、非常高能的事件,总能量约为10^{52} - 10^{53}尔格,从观察上将其归类为一个特殊的超高能事件。我粗略地估计,新的瞬态调查应该检测到大约一个CEJSN事件从一个三星系统每年。
2021-05-01 astro-ph.HE
Minutes-delayed jets from a neutron star companion in core collapse supernovae
我研究的情况下,一个中子星(NS;或黑洞)的同伴Ib型或Ic型(剥离信封)核心坍缩超新星(CCSN)吸积质量从爆炸喷出物和发射喷气机爆炸后几分钟到几个小时。NS的爆炸前轨道半径为a=1- 5 Ro。发现当喷出物速度降到<1000- 1500 km/s时,被NS吸积的喷出物气体具有足够的比角动量,在NS周围形成一个吸积盘。NS通过一个吸积盘在10分钟到几个小时的时间内吸积了3e-5到3e-4的喷出物质量。如果喷流携带了大约10%的吸积能量,那么它们的总能量大约是喷出物的动能的0.003-0.03。从NS(或黑洞)伴星到CCSN的这些喷流的影响是将内部喷出物塑造成具有双极形态,为CCSN的光变曲线提供能量,并且在某些情况下,内部喷出物可能富含r-过程元素。
2020-09-12 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
Exploding Core-Collapse Supernovae by Jets-Driven Feedback Mechanism
利用2.5维流体动力学模拟研究了核心坍缩超新星(CCSNe)抖动喷流爆炸模型中的流动结构,发现该模型中的流动满足爆炸的一些基本要求。在抖动喷流模型中,喷流由围绕新生中子星的间歇性吸积盘以随机方向发射。它们将自己的动能储存在坍缩的核内,并通过喷射外核引发爆炸。喷流的吸积和发射是由一个反馈机制控制的:当喷流设法喷射核心时,吸积停止。我们发现,即使当射流的方向围绕对称轴变化时,它们也会膨胀热气泡,设法将气体向各个方向排出。我们还发现,虽然大部分的环境核心气体向外喷射,足够的质量来提供动力的射流吸积(0.1Mo),主要是从赤道面方向。这与作为反馈机制的抖动射流爆炸机制是兼容的。
2013-11-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Analytical Light Curve Models of Super-Luminous Supernovae: chi^2-Minimizations of Parameter Fits
我们提出了适合的广义半解析超新星(SN)光变曲线(LC)模型的各种功率输入,包括Ni-56和Co-56放射性衰变,磁星自旋下降,以及由于超新星喷出物-拱星物质(CSM)相互作用的正向和反向冲击加热。我们将我们的模型应用到观测到的LCs的富氢超亮超新星(SLSN-II)SN 2006 gy,SN 2006 tf,SN 2008 am,SN 2008 es,CSS 100217,H-贫SLSN-I SN 2005 ap,SCP 06 F6,SN 2007 bi,SN 2010 gx和SN 2010 kd以及相互作用SN 2008 iy和PTF 09 uj。我们的目标是确定这些异常事件的LC的主导机制以及每种情况下所涉及的物理条件。我们还提出了一个比较我们的半分析结果与最近的结果从数值辐射流体动力学计算的特殊情况下,SN 2006 gy,以探索我们的模型的优点和缺点。我们发现,CS冲击加热所产生的喷出物CSM相互作用提供了一个更好的适合我们研究的大多数事件的LC。我们讨论了超新星喷出物与缺氢CSM碰撞的可能性,解释了一些缺氢SLSNe(SLSN-I),并可能是一个合理的解释SN 2007 bi的爆炸机制,对不稳定超新星(PISN)的候选人。我们的特点和讨论的问题参数退化。
2013-06-18 astro-ph.HE
The role of supernovae inside AGN jets in UHECR acceleration
本文首次探索了河外AGN喷流内超新星在超高能宇宙线产生中的作用,发现超新星-喷流相互作用的能量远超孤立超新星,能为加速能量$\gtrsim 10$~EeV的宇宙线提供高效加速器或预加速种子。
2023-09-05 astro-ph.HE
Relativistic Jets in Core Collapse Supernovae
经过几十年的广泛研究,核心坍缩超新星(CCSNe)的驱动机制仍然不清楚。一个常见的机制是中微子驱动的外流,但其他人已经提出。其中,一个长期存在的观点是,喷流在SN爆炸中起着重要作用。伴随着罕见而强大的CCSNe的伽马射线暴(GRB),有时被称为“超新星”,为喷流活动提供了明确的证据。相对论性伽玛射线暴喷流在恒星的外壳上打了一个洞,并在远离原始恒星的地方产生了观测到的伽玛射线。虽然超新星和喷流共存于长伽玛暴中,但驱动超新星和喷流的机制之间的关系尚不清楚。同样不清楚的是罕见的超新星和更常见的CCSNe之间的关系。在这里,我们{目前的观测证据表明},阻塞喷流是活跃的CCSNe类型,不与伽玛暴。一个被阻塞的喷射流把所有的能量都储存在一个茧里。茧最终从恒星中破裂,以非常高的速度释放出高能物质,但速度低于相对论。这种快速移动的物质具有独特的特征,可以在早期SN光谱中检测到。我们在几个CCSNe中找到了这种签名的明确证据,所有这些都涉及在爆炸前失去了全部或大部分氢包层的祖先。这些包括CCSNe,它不包含GRB或任何其他相对论流出。我们的研究结果表明,在不同类型的CCSNe中,中央引擎活动是连续的,并呼吁重新思考常规CCSNe的爆发机制
2017-06-02 astro-ph.HE
Constraining high-energy neutrino emission from choked jets in stripped-envelope supernovae
有迹象表明,$γ$射线暗天体,如超新星(SNe)与窒息喷流,和活动星系核的核心可能有助于天体物理中微子的扩散流量由冰立方天文台测量。特别是,条带包络SNe受到了广泛的关注,因为它们能够产生相对论喷流,并可以解释观测到的超新星爆炸的多样性(例如,伽马射线暴(GRB)、低光度GRB和Ibc型SNe)。我们使用一个unbinned的极大似然的方法来搜索Ibc型核心崩溃SNe,这可能是一个窒息的喷流,和μ介子中微子从2011年5月至2012年5月测量的冰立方上行轨道样事件的样本之间的时空巧合。在这种叠加分析中,我们发现没有显着偏离背景的假设,使用一年的数据,并能够放置上限的总金额的各向同性等效能量,阻塞喷流核心塌陷SNe存款在宇宙射线${\mathcal E}_{\rm cr}$和核心塌陷SNe的分数有一个喷流指向地球$f_{\rm jet}$。这种分析可以扩展到尚未公开的IceCube数据,以及通过广泛的视野调查发现的光学检测到的核心塌陷SNe的数量增加,例如Palomar Transient Factory和全天空超新星自动调查。在不久的将来,扼流喷流SNe/高能宇宙中微子的联系可能会受到更严格的约束。
2017-12-25 astro-ph.HE
Remnant masses of core collapse supernovae in the jittering jets explosion mechanism
我们对初始质量在$11-48 M_\odot$范围内的非自转恒星进行了一维恒星演化模拟,并利用内对流区的角动量涨落判据,根据抖动喷流爆炸机制估算了中子星(NS)残骸的质量.从一维模拟中,我们发现,几个特定的角动量波动$j_{conv} > 2.5 \times 10^{15} cm^2 s^{-1}$的对流区发展的边缘附近的铁芯在所有的模型。对于这种爆炸条件,我们发现NS残余质量在$1.3 -1.8 M_\odot$的范围内,而如果我们需要两倍大的值,即,$j_{conv} > 5 \times 10^{15} cm^2 s^{-1}$,我们发现NS残余质量在$1.4 - 2.8 M_\odot$的范围内(这里的上限值可能形成黑洞)。请注意,一般来说,在抖动喷流爆炸机制中形成黑洞需要一个快速旋转的预塌缩核心,而我们模拟的是非旋转恒星。
2022-04-13 astro-ph.HE
The imprints of the last jets in core collapse supernovae
分析了3颗核塌缩超新星遗迹(CCSNRs)的形态特征和其它核塌缩超新星遗迹中喷流的能量以及Ib/Ic/IIb型超亮超新星(SLSNe)中喷流的能量,认为这些性质可以用核塌缩超新星(CCSNe)喷流反馈爆炸机制中最后一次喷流事件来解释。存在两个相对的突起,称为耳朵,和我们的比较CCSNR的形态与行星状星云的形态加强主张,射流中发挥了重要作用的爆炸机制的CCSNe。我们粗略地估计了两个CCSNR中耳朵膨胀所需的能量,并假设耳朵是由喷气机膨胀的。我们发现,在11个CCSNRs中膨胀耳朵的喷流的能量范围与某些高能CCSNe(SLSNe)中的喷流的能量范围相似,并且只有最后一次喷流的能量远小于爆炸能量。这一发现与CCSNe的射流反馈爆炸机制是一致的,在CCSNe中,预计只有最后的射流会影响喷出物的外部部分,而这些射流携带的总能量只占早期射流携带的总能量的一小部分。我们再次呼吁CCSNe从中微子驱动到喷气驱动爆炸模型的范式转变。
2017-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Are Super-Luminous supernovae and Long GRBs produced exclusively in young dense star clusters?
超级发光超新星(SLSN)几乎只发生在小星系(SMC/LMC类或更小)中,而在较大的恒星形成星系中观察到的少数SLSN总是发生在靠近其宿主的核中。另一种奇特的高能超新星是宽线型Ic SNe(SN Ic-BL),它与长时间的伽马射线暴(LGRB)有关。此外,这些都有强烈的偏好发生在小(SMC/LMC类或更小)的恒星形成星系,在这些星系中,LGRB总是发生在最亮的地方。对附近类似于LGRB宿主的恒星形成星系的研究表明,这些最亮的斑点是巨大的HII区域,由大量致密的年轻星团产生,其中有数百颗O型和沃尔夫-拉叶型恒星。在距离像我们这样的较大星系核几百秒差距的范围内,也能发现大量这样致密的年轻星系团。我们认为SLSN和SN Ic-BL/LGRB是致密年轻星团中两种动力学相互作用的唯一产物。在我们的模型中,高角动量的坍缩恒星的核心所需的“引擎”的SN IC-BL的结果从后主序合并的动态产生的集群双星几乎相等的质量组件。合并产生了一个临界旋转的单氦星,具有足够的角动量产生LGRB;观察到的LGRB的“金属平均”是模型的自然结果。我们认为,另一方面,SLSN可能是产品的失控的多个碰撞在密集的集群,我们提出(和sweep)合理的方案,如何不同类型的SLSN可以产生。
2013-10-28 astro-ph.HE
Four (Super)luminous Supernovae from the First Months of the ZTF Survey
我们目前的光度学和光谱学的四个贫氢发光超新星发现在两个月的科学调试和早期操作的Zwicky瞬态设施(ZTF)的调查。其中三个天体,SN 2018 bym(ZTF 18 aapgrxo)、SN 2018 avk(ZTF 18 aaisyyp)和SN 2018 bgv(ZTF 18 aavrmcg)在光谱上类似于典型的SLSN-I,而SN 2018 don(ZTF 18 aajqcue)可能是一个类似于SN 2007 bi的天体,经历了相当大的宿主星系变红,或者是一个内在长寿、明亮和红色的SN Ic。我们分析了这四个对象的光变曲线,光谱和宿主星系的属性,并把它们放在SLSN-I的人口背景下。SN 2018 bgv是迄今为止观测到的上升速度最快的SLSN-1,从爆炸到峰值的静止框架g带上升时间仅为10天-如果它由磁星自旋下降提供动力,则隐含的喷出物质量仅为~1 M $_{\odot}$。SN 2018 don还显示出不寻常的特性-除了它的红色和相对大质量的宿主星系,光变曲线经历了SLSN-I中最强烈的光变曲线波动,我们推测这可能是由于与星周物质的相互作用。我们讨论了在ZTF等大规模调查中发现SLSNe的承诺和挑战,因为观察到的人口多样性。
2020-09-28 astro-ph.HE
Rapid decline in the lightcurves of luminous supernovae by jet-driven bipolar explosions
我们计算了喷射驱动的双极核心坍缩超新星(CCSN)爆炸成双极拱星物质(CSM)的光变曲线,并表明赤道观测者发现光变曲线具有快速,甚至是突然的下降。可能导致这种爆炸形态的情况是共同包络演化(CEE),在CCSN爆炸前不久,RSG祖先与一个更紧凑的伴星相互作用,后者螺旋进入并旋转核心。伴星可以是主序星、中子星或黑洞。双星相互作用通过强烈的风形成一个壳层,而CEE在赤道平面形成一个密度更大的气体。我们假设伴星吸积质量并发射喷流。我们进行三维(3D)流体动力学模拟,我们发射弱射流,成形射流,到致密的外壳,并表明,相互作用形成了双极CSM。塌缩前快速的核心旋转喷流驱动CCSN爆炸。我们模拟了射流与双极CSM的相互作用,并使用一个简单的方案来计算光变曲线。我们发现,不太接近极向的观测者的光变曲线的突然下降可以解释贫氢发光超新星SN 2018don的光变曲线。我们的研究加强了这样一种说法,即喷气驱动的爆炸占了许多甚至大多数CCSNe。
2022-11-30 astro-ph.HE
Unveiling the Engines of Fast Radio Bursts, Super-Luminous Supernovae, and Gamma-Ray Bursts
年轻、快速旋转的磁星被称为各种瞬态天体物理现象背后的中心引擎,包括伽马射线暴(GRB)、超亮超新星(SLSNe)、快速射电暴(FRB)和双星中子星(NS)合并。然而,直接确认磁星假说的一个障碍是,由于周围密集的喷出物,在早期直接观察中央发动机的非热发射(当它最强大时,因此可以检测到)是一个挑战。我们提出的云计算的温度和电离结构的随时间变化的膨胀超新星或合并喷出物由于光电离的磁星发动机,为了研究逃逸的X射线(中性气体吸收)和无线电波(电离气体吸收),以及评估由于光电离的本地色散措施的演变。我们发现,如果发动机的电离光度迅速衰减,电离爆发不会发生,并且X射线通常只在$\sim 100 \, {\rm yr}$时间尺度上逃离SLSNe的富氧喷出物,与当前的X射线未检测到一致。我们应用这些结果来约束发动机驱动的模型的二进制NS合并GW 170817和发光瞬态ASASSN-15 lh。在无线电透明度和色散测量约束方面,重复FRB 121102与源自年轻的$\gtrsim 30-100 \, {\rm yr}$磁星一致,类似于推断为SLSNe提供动力的磁星。我们进一步表明,它的高旋转措施可以产生在同一个星云,建议电源的静态无线电源观察到位于FRB 121102。我们的结果强化了之前的工作,表明至少有一些FRB可能是由年轻磁星产生的,并激发了对发动机动力瞬变的进一步研究。
2018-06-14 astro-ph.HE
Simulating the negative jet feedback mechanism in common envelope jets supernovae
利用恒星演化程序MESA研究了普通包层喷流超新星(CEJSNe)中中子星(NS)向红超巨星(RSG)包层发射喷流的负喷流反馈机制,发现负喷流反馈使质量吸积率降低为不存在喷流时质量吸积率的$χ_{\rm j} \simeq 0.04-0.3$倍.我们通过将喷气机携带的能量存入NS轨道外的包络区来模拟喷气机对RSG包络的影响。能量沉积使包层膨胀,因此降低了NS附近的密度,这反过来又降低了负反馈循环中的质量吸积率。在计算负喷流反馈系数(吸积率的进一步降低)$χ_{\rm j}$的上述值时,我们采用了喷流功率与$0.1$的实际吸积功率的正则比,以及表明实际质量吸积率是Bondi-Hoyle-Lyttleton质量吸积率的$0.1-0.5$的分数的数值模拟结果。
2021-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revealing Dusty Supernovae in High-Redshift (Ultra-)Luminous InfraRed Galaxies Through Near-Infrared Integrated Light Variability
明亮和超亮红外星系((U)LIRGs)今天很少见,但在高红移处越来越丰富。它们被认为是尘埃星暴,因此应该有很高的超新星发生率(每年多个事件)。然而,由于它们的尘埃环境,这种超新星只能在红外和更长的波长下被探测到,我们目前的设施缺乏在本地宇宙之外单独发现它们的能力。我们提出了一种新的技术,更高的红移,这是搜索超新星的存在,通过整个主机的整体休息帧红外线的变化。我们提出了一个试点研究,以评估这种技术的可行性。我们利用一个独特的区域,“IRAC暗场”(IDF),斯皮策太空望远镜已经观察了超过14年的3- 5微米。以色列国防军还拥有来自赫歇尔空间天文台的深远红外数据(200- 550微米),使我们能够选择高红移(U)LIRG。我们获得了具有安全光学对应物的(U)LIRGs样品,并检查了它们在3- 5微米范围内的光变曲线。虽然变化也可能是由活动星系核引起的,但我们发现这种污染是可以识别的。我们提出了两种情况下,在他们的光变曲线的不同功能是一致的多个超新星重叠的时间。以这种方式搜索超新星将与詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)相关,以探测高红移(U)LIRG进入其核区域,JWST将受到其分辨率的限制。
2018-10-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Proto-magnetar jets as central engines for broad-lined type Ic supernovae
Ic型超新星(SNe Ic)的一个子集,宽线SNe Ic(SNe Ic-bl),显示出异常高的动能($\sim 10^{52}$ erg),这不能单独用中微子提供的能量来解释。许多SNe Ic-bl与长伽马射线暴(GRB)相一致,这表明SNe和GRB之间的联系。一小部分的核心坍缩超新星(CCSNe)形成了一个快速旋转和强磁化的质子中子星(PNS),一个原磁星。来自这些磁星的喷流可以提供在SNe Ic-bl中观察到的高动能,并且还提供与伽马射线暴的连接。在这项工作中,我们使用的喷射流出产生的3D CCSN模拟一致形成的原磁星作为中央引擎的全明星爆炸模拟。我们提取了一系列的中心发动机参数,发现提取的发动机能量在$6.231 \times 10^{51}-1.725 \times 10^{52}$ erg范围内,发动机时标在$0.479-1.159$ s范围内,发动机半开角在$\sim 9-19^{\circ}$范围内。使用这些作为中央引擎,我们进行二维特殊相对论(SR)流体动力学(HD)和辐射传输模拟计算相应的光变曲线和光谱。我们发现,这些中央发动机参数成功地产生SNe Ic-BL,这表明,从原磁星的喷气机可以是可行的引擎SNe Ic-BL。我们还发现,只有中央发动机与较小的开度角($\sim 10^{\circ}$)形成的GRB意味着GRB的形成可能与较窄的射流流出和Ic-bl的没有…
2021-05-17 astro-ph.HE
Long-lived intermittent accretion disks in the jittering jets explosion mechanism (JJEM) of core-collapse supernovae
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究核心坍缩超新星抖动喷流爆炸机制中长寿命间歇性吸积盘的形成,通过粘性驱动角动量传输和喷流阻止极向吸积延长盘寿命,增加JJEM可解释的形态种类,强化其作为CCSN主要爆炸机制的地位。
2026-09-09 astro-ph.HE
Highly luminous supernovae associated with gamma-ray bursts II. The luminous blue bump in the afterglow of GRB 140506A
本研究在典型伽马射线暴 GRB 140506A 的晚期余辉中发现异常明亮且偏蓝的突起,经消光校正后成为迄今最亮的 GRB 相关超新星,表明该群体多样性超乎预期。
2024-02-27 astro-ph.HE
Simulating the outcome of binary neutron star merger in common envelope jets supernovae
模拟了两颗中子星合并过程中,在红超巨星内部释放的能量对合并位置内部的红超巨星包层的影响。在三星共包络演化中,我们考虑了一个紧双星系统的两个NS螺旋-在RSG包络内,由于质量吸积和动力学摩擦,两个NS合并。我们在距离RSG中心25 Ro和50 Ro处沉积3e 50和1 e51 erg的合并爆炸能量,并使用三维流体动力学程序FLASH跟踪RSG包络在内部区域的演化。对于我们探索的参数,我们发现超过90%的RSG信封质量内部的合并网站保持绑定到RSG。经历CEE的NS很可能通过发射喷流的吸积盘吸积RSG包层质量。这些喷流为一个发光的瞬变事件提供了动力,这就是普通的包层喷流超新星(CEJSN)。合并过程增加了CEJSN的能量。我们的发现意味着合并产品,一个大规模的NS或BH,与信封的相互作用可以继续释放更多的能量,无论是进一步的螺旋和质量吸积的合并产品。大量的RSG信封可以迫使合并产品螺旋式进入RSG的核心,从而导致一个更有活力的CEJSN。
2021-10-04 astro-ph.HE
The survival of nuclei in jets associated with core-collapse supernovae
像镍-56这样的重核是在大量的核心坍缩超新星(CCSN)中合成的,包括与伽马射线暴(GRB)相关的高能超新星。最近的研究表明,喷流是CCSN的一个共同特征。这些外流可能在发射或传播过程中夹带合成核,并提供有趣的多信使信号,包括重超高能宇宙射线。在这里,我们调查的破坏过程中,从恒星物质穿过射流材料通过茧,并在传播过程中被成功地加载到喷流。我们发现,原子核可以存活的喷流参数范围,因为碰撞冷却速度比spiritual。虽然正则高亮度伽玛暴喷流可能含有核,但磁主导模型或具有小体积洛伦兹因子的低亮度喷流更有利于具有更显著的重核成分。
2012-05-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Most Luminous Supernovae
十多年前,一组超新星爆炸的峰值亮度远远超过(通常超过100)正常事件,已经被确定。这些超亮超新星(SLSNe)一直是深入研究的焦点。我回顾了累积的观测结果,并讨论了这些极端爆炸对物理学的影响。SLSNe可分为贫氢事件(SLSNe-I)和富氢事件(SLSNe-II)。结合对附近SLSNe-I和低光度事件样品的光度和光谱分析,峰时M_g<-19.8 mag的阈值似乎是区分SLSNe-I和正常群体的阈值。SLSN-I光变曲线可能相当复杂,既有早期的颠簸,也有后期的峰后波动。SLSNe-I的光谱演化从早期的热光球阶段与蓝色的连续谱和弱吸收线,通过一个冷光球阶段类似的光谱SNe Ic,并进入后期星云阶段。SLSNe-II没有得到很好的研究,缺乏基于大样本研究的信息。SLSN电源的建议模型的挑战,以解释所有的意见。SLSNe起源于大质量的祖先,有些事件与超大质量恒星(M>40太阳)有关。近宇宙中SLSNe的宿主星系往往具有低质量和亚太阳金属丰度。SLSNe是罕见的,其发生率低于普通SNe的100倍。SLSN宇宙学及其作为研究高红移宇宙的信标的用途提供了令人兴奋的未来前景。
2018-11-28 astro-ph.HE
Luminous Supernovae
超新星(SNe),即恒星的发光爆炸,自古以来就被观测到,典型的峰值光度不超过1.2x10^{43} erg/s(绝对星等>-19.5等)。只是在过去的十几年里,大量的超新星超级发光(> 7 x10 ^{43} erg/s; <-21 mag绝对值)的例子才被很好地记录下来。回顾积累的证据,我们定义了三大类超亮SN事件(SLSNe)。富氢事件(SLSN-II)辐射出的光子从厚的氢层中扩散出来,这些氢层是由强烈的冲击沉积的,并且经常显示出与星周物质相互作用的迹象。SLSN-R是一种罕见的贫氢事件,由大量的放射性56 Ni提供动力,可以说是由于对不稳定性导致的超大质量恒星爆炸。第三种,独特的贫氢事件从分布在大半径上的快速膨胀的贫氢物质中发射光子,并且不受放射性影响(SLSN-I)。这些可能是SLSN-II的贫氢类似物。
2012-08-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
A possible mechanism for over luminous type Ia supernovae explosions inspired by dark matter
暗物质被认为是我们宇宙的主要组成部分。本文提出了一种新的基于暗物质激发的超拉塞卡质量白矮星的机制来解释最近观测到的超亮Ia型超新星爆炸。计算表明,当白矮星吸积足够多的暗物质时,由于费米子暗物质粒子之间的泡利互斥原理,相应的暗白矮星(即白矮星与暗物质的混合物)的质量可以大大超过费米子极限。此外,我们还研究了暗白矮星的红移和转动惯量等物理观测量,发现这些物理观测量对暗物质粒子的分布很敏感,因此,这些物理观测量在未来可能被用来探测暗物质粒子的相关信息。
2016-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The jittering jets explosion mechanism (JJEM) in electron capture supernovae
该研究通过一维恒星演化模拟,发现电子俘获超新星中坍缩前核心对流区可提供角动量涨落,在抖动喷流机制下驱动爆炸,中子星残骸质量在1.25-1.43太阳质量之间。
2024-07-18 astro-ph.HE
Supernova 1987A's keyhole: A long-lived jet-pair in the final explosion phase of core-collapse supernovae
本文用平面抖动喷流玩具模型解释SN 1987A钥匙孔结构,提出晚期持续吸积可产生长寿命喷流对,并支持JJEM解释核心坍缩超新星爆发。
2024-05-20 astro-ph.HE
What planetary nebulae can tell us about jets in core collapse supernovae
我们比较了核心塌陷超新星遗迹(CCSNR)W49 B的形态与许多行星状星云(PNE)的形态,并推断出形成CCSNR的喷流的方向,并估计它们的能量。我们发现一些PNe和CCSNR W49B共享的形态特征。在PNe中,这些特征,例如桶形主体,被认为是由射流形成的。我们使用这些形态相似性来推断,形成SNR W49 B的射流是沿着“桶”的对称轴发射的,并推测CCSNR有两个相对的瓣(或耳朵),这是太微弱而无法观察到。我们粗略地估计,将CCSNR塑造成桶形的射流具有相当于整个CCSNR能量的四分之一到三分之一的动能。这种形态上的相似性强化了喷流在大质量恒星爆炸中发挥核心作用的观点。
2017-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The two alternative explosion mechanisms of core-collapse supernovae: 2024 status report
该研究对比核心坍缩超新星的两种爆发机制,指出中微子机制存在能量不足、预言失败超新星未观测到、无法解释点对称遗迹形态等问题,提出抖动喷流爆发机制才是主要爆发机制,中微子加热仅起辅助作用。
2024-11-13 astro-ph.HE
Binary neutron star merger in common envelope jet supernovae
我探讨了一个三星的情况下,一个紧密的中子星(NS)- NS双星系统进入一个红超巨星(RSG)的信封和螺旋向其核心。这两个NS通过吸积盘吸积质量,并发射喷流,为一个非常明亮和长的瞬态事件提供动力,一个共同的信封喷流超新星(CEJSN)事件。动力摩擦使两个NS在RSG包层或核心中合并。事件的总能量,辐射和动能,是>10^{52}尔格。光变曲线在几个月到几年的时间里保持发光,可能会探测到引力波的信号。喷出物中含有新合成的r-过程元素,不仅来自Kilonova事件中的NS-NS合并,而且可能来自NS在核心内部发射的合并前喷流,如在r-过程CEJSN情景中。与千新星相比,这种情况缩短了NS-NS合并的时间,并且可能在某种程度上缓解NS-NS r过程情况的问题,以解释早期宇宙中的r过程核合成。我估计CEJSN事件中的NS-NS合并与核心坍缩超新星(CCSN)事件的比值<10^{-6}-2 × 10 ^{-5}。然而,因为它们更明亮,我预计它们对CCSNe的检测分数要比这个数字大得多。这项研究呼吁在解释奇特和令人费解的超亮超新星时,考虑在双星和三星系统中的这种和类似的CEJSN场景。
2021-06-28 astro-ph.HE