Synthetic Light Curves of Shocked Dense Circumstellar Shells
我们数值研究了冲击拱壳的光变曲线（LC），建议重现观察到的超亮SN 2006gy的LC解析。在以前的分析模型中，没有考虑复合和辐射热修正对液晶的影响。为了观察这种影响，我们使用STELLA软件对受冲击壳体进行了辐射流体力学的数值计算，该软件可以数值处理具有真实不透明度的多群辐射传递。我们表明，复合和测热校正的影响是显着的，分析模型应比较测热LC，而不是一个单一的频带LC。我们发现，冲击拱壳有一个快速的LC下降，最初是因为绝热膨胀，而不是亮度增加和冲击壳未能解释SN 2006gy的LC特性。然而，我们的合成LC在性质上与SN 2003ma和SN 1988Z的超发光LC相似，它们可能与冲击的星周壳有关。
2013-01-02 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
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
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
Circumstellar shell and presupernova emission of SN 2020tlf
我们解决了一个封闭的拱星（CS）致密壳和强大的超新星发射SN 2020tlf（IIP型）的现象。对\ha和拱星相互作用进行建模意味着CS壳半径为$\sim$ 10 $^{15}$ cm，爆炸前6年在$\sim$期间损失了$\sim0.2M_{\odot}$的质量。超新星爆炸后的光谱和光度测量没有显示出前超新星在其强大的光度期间损失的物质的明显特征。这种物质可能存在于CS外壳的内部区域。我们提出了一个流体动力学模型的结果闪光的能量$5\times10^{48}$ erg的对流核燃烧区。该模型预测了前超新星（$\sim0.1M_{\odot}$）的外层抛射和$10^{40}$ erg s $^{-1}$在几百天内的光度，与观测结果一致。我们提出了莱特希尔机制的对流核燃烧区的湍流产生的声波占一个紧凑的CS壳超新星的现象有关的核心崩溃。
2022-05-16 astro-ph.HE
X-rays from shock-heated gas in recurrent-nova remnants: Nested nova shells in a structured circumstellar medium
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica（墨西哥国家天体物理学、光学和电子学研究所）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）；Tartu Observatory, University of Tartu（塔尔图大学塔尔图天文台）
本研究通过三维流体动力学模拟，揭示了recurrent新星嵌套壳演化产生的壳层激波X射线辐射机制，解释了RS Oph等recurrent新星的X射线光度与变异性特征。
2026-08-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dance to Demise -- How Massive Stars May Form Dense Circumstellar Shells Before Explosion
本文通过MESA模型研究12-20倍太阳质量红超巨星前身星的晚期质量损失过程，构建爆炸前星周介质，解释了II型超新星多波段观测特征。
2025-11-18 astro-ph.GA 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
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
New Class of High-Energy Transients from Crashes of Supernova Ejecta with Massive Circumstellar Material Shells
近年来，通过光学/红外巡天发现了一类新的核心坍缩超新星（SNe）;这些SNe表明存在一个或多个10^2-10^4 AU尺度的极致密（~10^5-10^11 cm^-3）的星周物质（CSM）壳层。我们认为SN喷出物与这些大质量CSM壳层的碰撞是潜在的宇宙射线（CR）加速器。如果约10%的SN能量进入CR，那么对于<20-30 Mpc的SN e，几乎与光学/红外线曲线同时检测到多TeV中微子和/或GeV-TeV伽马射线。需要一种新型的协调多信使搜索这种瞬变的持续时间~1 - 10个月，这些可能会提供重要的线索，这种SNe的物理起源和CR加速机制。
2011-07-16 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
Evidence for past interaction with an asymmetric circumstellar shell in the young SNR Cassiopeia A
观测的SNR仙后座A（Cas A）显示的不对称性，在反向冲击，不能解释的模型描述的残留物通过一个球对称风的祖星扩展。我们调查是否可以解释所观察到的不对称性与一个不对称的拱壳过去的相互作用的Cas A。我们进行了3D MHD模拟，描述了从SN的残留物的演变，其与拱壳的相互作用。初始条件由一个三维中微子驱动的SN模型提供，其形态类似于Cas A。我们探索了壳的参数空间，寻找一组能够在350年的年龄产生类似于在Cas A中观察到的反向冲击不对称性的参数。残余物与壳层的相互作用可以产生类似于在反向激波中观察到的不对称性，如果壳层与西北方（NW）的近侧的致密部分不对称的话。逆激波在Cas A时代表现出以下不对称性：（1）在观测坐标系中，逆激波在NW区向内移动，而在其它区域向外移动;（2）逆激波的几何中心与正激波的几何中心向NW方向偏移; iii）西北地区的反向激波增强了非热辐射，因为，在那里，喷出物进入反向激波的速度（4000至7000公里/秒）高于其他区域（低于2000公里/秒）。在Cas A的反向激波中观察到的不对称性可以被解释为SN事件发生后180年至240年之间的残骸与不对称拱星壳相互作用的特征。我们认为，壳层很可能是在核心坍缩前$10^4$和$10^5$年之间发生的祖星大规模喷发的结果。我们估计壳层的总质量为2兆太阳。
2022-08-12 astro-ph.HE
Rapid Expansion of the Young Type Ia Supernova Remnant 0519-69.0: More Evidence for a Circumstellar Shell
基于Chandra对年轻Ia型超新星遗迹0519-69.0的21年观测，发现X射线物质快速膨胀，外围高速度与主壳层适度膨胀对比，为大质量星周物质壳层存在提供更多证据。
2023-03-06 astro-ph.HE
Models of bright nickel-free supernovae from stripped massive stars with circumstellar shells
一种新兴的快速衰落超新星（RFSNe）的性质仍然令人费解，其特征是它们的光变曲线持续时间很短，但峰值亮度变化很大。RFSNe究竟是来自于白矮星上的低质量热核爆发，还是来自于大质量恒星的核心坍缩，仍然是一个有争议的问题。我们探讨的可能性，即无氢大质量恒星的爆炸可能会产生明亮的，但迅速衰落的瞬变，如果有效的前超新星半径很大，如果很少或没有放射性镍喷射。辐射源则纯粹是由于冲击冷却。我们研究这个模型的RFSNe使用球对称的流体力学和辐射输运计算的爆炸的剥离恒星嵌入在氦为主的风或壳的各种质量和程度。我们提出了一个参数的研究，显示拱星信封的属性如何影响爆炸的动力学，并可能导致光变曲线的多样性。我们还探讨了最内层恒星层的回落动力学，这可能能够从喷出物中去除放射性镍，使后期光变曲线的快速下降成为可能。我们提供的标度关系，描述这些事件的持续时间和光度取决于超新星的动能和质量和半径的拱星物质。
2018-01-05 astro-ph.HE
SN 2014C: VLBI Images of a Supernova Interacting with a Circumstellar Shell
本文报道了超新星2014 C在爆炸后$t = 384$至1057天期间的VLBI观测结果。SN 2014 C是一颗不寻常的超新星，最初有Ib型光谱，但在$t = 130$ d之后，它发展出了具有显著H $α$线的IIn型光谱，这表明了强烈的星周相互作用的开始。我们的第一次VLBI观测是在$t = 384$ d，我们发现SN 2014 C的外半径为$(6.40 \pm 0.26) \times 10^{16}$ cm（距离为15.1 Mpc），这意味着到那时为止的平均膨胀速度为$19300 \pm 790$ \kms \。在我们的最后一个历元，SN 2014 C的分辨率适中，显示出近似圆形的轮廓，但在W侧的亮度有所增强。$t = 1057$ d的射电辐射外半径为$(14.9 \pm 0.6) \times 10^{16}$ cm。我们发现，$t = 384$和1057 d之间的膨胀是很好的描述与$v = 13600 \pm 650$ \kms恒速膨胀。SN 2014 C明显被$t = 384$ d显著减速。我们的测量是兼容的情况下，在第一年的膨胀冲击后的壳层致密的星周物质的影响，在其他波长的观测所建议的，但通过致密的壳层的VLBI观测的时间进展。
2017-12-07 astro-ph.HE
Inferring Dense Confined Circumstellar Medium around Supernova Progenitors via Long-term Hydrodynamical Evolution
超新星喷出物的星周相互作用是其演化过程中必不可少的一个过程，对超新星的观测发现，在超新星演化的早期和晚期都存在星周相互作用的特征。在这封信中，我们表明，如果SN前向激波从祖星附近的致密星周介质（CSM）坠入稀薄的恒星风（即，约束CSM），SN-CSM相互作用系统的后续时间演化偏离了自相似解的预测.在这种情况下，在所有受限CSM被SN前向激波扫起之后（大约在爆炸后$10$天），受冲击壳的传播将由受限CSM组件的自由膨胀冲压压力驱动，而不是SN喷出物。同时，一旦约束CSM分量达到同系膨胀，前向激波的减速比薄壳近似的预测快。这将持续到封闭CSM组件中的反向冲击到达SN喷出物的头部，导致系统恢复到没有封闭CSM的演化模型中，SN喷出物驱动系统的膨胀。我们还表明，这种特殊的演变将反映在观测签名起源于SN-CSM相互作用，以快速下降和重新明亮的无线电发射为例。我们的研究结果揭示了考虑初始SN-CSM相互作用的影响的重要性，即使我们专注于SNe爆炸后几年的观测特性。
2025-07-11 astro-ph.GA 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
A Multiple Ejecta-Circumstellar Meduim Interaction Model and Its Implications for the Superluminous Supernova iPTF15esb
最近报道了一颗红移为$z=0.224$的贫氢超亮超新星（SLSN）iPTF 15 esb，它的光变曲线（LC）和光谱具有一些不寻常的特征。其后期光谱显示出强而宽的H $α$发射线，并且测热LC显示出两个峰和峰后平台。在这里，我们提出了一个喷出物拱星介质（CSM）的相互作用模型，涉及多壳和风来解释这个双峰SN。我们发现，该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb的观察。根据这一结果，我们推断，在SN爆炸之前，祖先至少经历了三次剧烈的质量损失过程。此外，我们发现，CSM风和壳层的质量从最外层（第一次爆发）到最内层（最终爆发）依次减少，但它们的密度增加。壳层和风密度的变化趋势与超新星爆发前的恒星结构一致。对类似SLSNe的进一步研究将为其祖先的质量损失历史提供探针。
2017-06-06 astro-ph.HE
Tumbling Dice: Radio Constraints on the Presence of Circumstellar Shells around Type Ia Supernovae with Impact Near Maximum Light
Ia型超新星（SNe Ia）的前身是有争议的，特别是为爆炸的碳氧白矮星提供质量的双星伴星的演化状态。在以前的工作中，我们提出了流体动力学模型和光学薄的无线电同步光变曲线的超新星Ia相互作用的分离，密闭壳的CSM，代表CSM形状的新星。在这项工作中，我们将这些光变曲线的光学厚制度，考虑同步自吸收和自由-自由吸收。我们得到简单的公式来描述在模拟中看到的光学深度的演变，允许光学厚光曲线近似为任意壳属性。然后，我们通过解释已发布的无线电数据来演示此工具的使用。首先，我们考虑PTF 11 kx的未检测-一个已知具有分离的封闭壳的SN Ia-并发现未检测与其CSM的当前模型一致，并且稍后的观测将对该事件有用。其次，我们统计分析了一个合奏的无线电未检测到的超新星Ia没有相互作用的签名，并发现，位于$(10^{15}-10^{16})$厘米的质量$(10^{-4}-0.3)~M_\odot$壳目前没有很好地约束无线电数据集，由于其暗淡，快速发展的光变曲线。
2021-02-23 astro-ph.HE
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
SN 2018ijp: the explosion of a stripped-envelope star within a dense H-rich shell?
在本文中，我们讨论了SN 2018ijp后续活动的结果，这是Zwicky瞬态设施光学瞬态调查的一部分。它的第一个光谱显示出与最大光附近的宽线Ic型超新星的相似性，而后来的光谱显示出快速膨胀的喷出物和致密的富含H的星周介质之间相互作用的强烈特征，与瞬态光度演化的第二个峰值相吻合。这种演化，以及第一个光变曲线峰值的模拟结果，表明了一种情况，即一颗剥离的恒星在致密的星周介质中爆炸。瞬态演化的两个主要阶段可以解释为第一阶段主要是放射性衰变，而后来的相互作用主导阶段，喷出物与预先存在的壳碰撞。因此，我们讨论SN 2018jp的背景下，一个大质量的恒星耗尽其外层爆炸在一个密集的富H星周介质。
2021-04-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Deciphering the "Green Monster" in Cassiopeia A: Puncturing and sculpting a heterogeneous circumstellar shell
INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo（意大利国家天体物理研究所巴勒莫天文台）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Purdue University（普渡大学）；Ghent University（根特大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；Seoul National University（首尔国立大学）；Università degli Studi di Palermo（巴勒莫大学）
本研究通过三维流体动力学模拟，结合JWST观测，揭示仙后座A“绿色怪物”的孔洞-环结构由初级FMK、次级knot刺穿及后激波抛射物指状物塑造三种机制共同作用形成。
2026-08-04 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
Gamma-Ray Bursts in Circumstellar Shells: A Possible Explanation for Flares
现在普遍认为，长持续时间的伽马射线暴（GRB）是由于大质量旋转恒星的坍缩。然而，精确的崩溃过程本身尚未完全理解。强风、爆发和强烈的电离紫外线辐射来自单颗恒星或强相互作用的双星，预计会摧毁产生它们的分子云核心，并为爆炸创造高度复杂的环暴环境。这样的环境可能会在伽玛射线暴的光变曲线上留下独特的印记，以确定其前身的性质及其坍缩。我们已经进行了数值模拟的现实环境中的各种长持续时间的伽玛暴祖与ZEUS-MP，并已开发出一种分析方法来计算这些配置文件中的伽玛暴光变曲线。虽然一个完整的，三维的，相对论性磁流体动力学计算模型，需要精确地描述在复杂的环境中从伽玛射线暴的光变曲线，我们的方法可以提供一个定性的理解这些现象。我们发现，在标准余辉模型的背景下，大规模的壳周围的伽玛射线暴产生强烈的签名，在他们的光变曲线，这可以区分他们从那些发生在均匀介质或稳定的风。这些特征可以约束壳体的质量和弹射前后的风的性质。此外，GRB与环暴壳的相互作用被认为产生与观察到的X射线耀斑相一致的特征，X射线耀斑通常归因于中央发动机的延迟能量注入。我们的算法计算光变曲线也适用于伽玛暴在各种环境中，如在高红移宇宙晕或原星系，这两者都将很快成为未来的调查，如JANUS或龙虾的目标。
2012-11-09 astro-ph.HE
Unified Model of Radio and X-Ray Emission of Nova CI Cam 1998
本文提出了CI Cam 1998新星射电和X射线爆发的统一模型，认为新星壳层与星周气体的激波相互作用。球形模型能够描述射电壳层的运动学以及射电和X射线通量的演化。然而，该模型中的X射线谱比观测到的要硬。更好的协议与观测表明，在该模型中，球壳与非球形拱星介质相互作用。后者是由张开角为$120^{\circ}$的宽双极急流和稠密的赤道风组成。在最佳模型中，新星壳的动能为$\sim8\times10^{43}$ erg，而壳质量位于$(1-5)\times10^{-7} M_{\odot}$范围内。
2010-09-08 astro-ph.HE
Nested, asymmetric H-He circumstellar shells in the Type Icn/Ibn SN 2024abvb
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Cardiff University（卡迪夫大学）；University of Ferrara（费拉拉大学）；INFN, Sezione di Ferrara（意大利国家核物理研究所费拉拉分部）；INAF, Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；National Central University（中央大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究研究所）；Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)（空间科学研究所）
通过高分辨率光谱和偏振观测，发现SN 2024abvb具有多个嵌套、不对称的H-He星周壳层，揭示了多阶段质量损失几何结构和时标。
2026-04-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the circumstellar medium of massive stars and how it may appear in GRB observations
大质量恒星在其演化过程中失去了其原始质量的很大一部分。这些恒星风根据恒星特征的结果参数塑造周围的介质，随着恒星的演化而变化，导致永久和临时的特征，可以用来限制祖星的演化。由于长伽马射线暴（GRB）被认为起源于大质量恒星，因此星周介质（CSM）的特征应该在GRB信号中被观测到。这可以直接发生，因为GRB喷流的特性会被它碰撞的介质改变，也可以间接发生，因为GRB只能通过围绕每个大质量恒星的扩展的星周气泡来观察。我们使用计算机模拟来描述可以在大质量恒星附近发现的拱星特征，并讨论它们是否以及如何出现在伽玛射线暴观测中。具体来说，我们做了一个快速旋转，化学近均匀的恒星，这是代表一个伽玛射线暴祖先候选模型的星周环境的流体动力学模型。模拟显示，恒星产生了一个大规模的冲击风物质气泡，在一个膨胀的外壳中席卷了星际介质。在这个气泡中，由于恒星风的变化，临时的星周壳，团块和空洞被创造出来。当恒星走到生命的尽头时，这些暂时的特征大部分都消失了，留下了一个高度动荡的星周气泡。将同一颗恒星放置在高密度环境中可以简化CSM的演化，因为更封闭的气泡阻止了一些临时结构的形成。
2011-10-14 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
OISTER Optical and Near-Infrared Observations of the Super-Chandrasekhar Supernova Candidate SN 2012dn: Dust Emission from the Circumstellar Shell
我们通过OISTER ToO计划，在光学和近红外（NIR）波长的$B$波段最大值的日期之后，从$-11$到$+140$天，对超克拉塞卡超新星（SC SN）候选SN 2012 dn进行了广泛密集的观测。在$B$波段最大值之后长达35天的NIR光变曲线和颜色演变提供了与另一SC SN 2009 dc的那些的极好匹配，为SN 2012 dn作为SC SN的性质提供了进一步的支持。我们发现SN 2012 dn在$B$波段最大值后几天在$30$的近红外波长中表现出强烈的过量。$H$和$K_{s}$ -带光变曲线在$B$ -带最大值后的$40$和$70$天分别显示出比正常Ia型SNe晚得多的最大值日期. $H$和$K_{s}$波段的光变曲线减去SN 2009 dc的光变曲线后显示出平稳的演化，表明周围尘埃的近红外回波。到尘埃壳层内边界的距离被限制为$4.8 - 6.4\times10^{-2}$ pc。在其早期光谱中没有发现发射谱线，这表明喷射物与CSM之间没有相互作用。另一方面，我们没有发现强烈支持尘埃形成的迹象。假设系统的风速为$10-100$ km~s $^{-1}$，则爆前系统的质量损失率估计为$10^{-6}-10^{-5}$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，这表明SN 2012 dn的前身可能是一个复发新星系统。我们的结论是，这个SC SN的祖先可以解释的单简并的情…
2016-04-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
How to turn a Supernova into a PeVatron
本研究通过模拟超新星与致密星周壳层的相互作用，发现早期相互作用可显著提高粒子最大能量至超过1 PeV，表明此类超新星可能成为PeVatron。
2025-04-29 astro-ph.HE
SN 2014C: VLBI image shows a shell structure and decelerated expansion
我们报告了新的甚长基线干涉射电测量超新星2014C在螺旋星系NGC 7331，与欧洲VLBI网络约5年后的爆炸，以及流量密度测量与Jansky甚大阵列（VLA）。SN 2014 C是一颗不寻常的超新星，最初是Ib型，但在大约1年的时间里，它发展出了强的H $α$谱线，这意味着它开始与一些富H的星周介质（CSM）发生强相互作用。在第一年，膨胀的激波锋面与星周物质的致密壳层相互作用，但现在已经从致密壳层中出来，并正在向更低密度的CSM扩展。我们新的VLBI观测显示了一个相对清晰的壳层结构和持续的膨胀，并有一些减速，并建议减速在最近的时间正在增加。我们的多频VLA观测表明，$S_ν\propto ν^{-0.56 \pm 0.03}$的幂律谱相对平坦，并且表明自$t\sim1$年以来射电光度没有下降。
2021-01-19 astro-ph.HE
Evolution of Supernova Remnants Expanding out of the Dense Circumstellar Matter into the Rarefied Interstellar Medium
对膨胀的超新星喷出物与外界致密的星周物质（CSM）和稀薄的星际介质（ISM）相互作用进行了三维流体动力学计算。CSM是由来自前超新星阶段的恒星风物质组成的，并假设是轴对称的：赤道周围的物质比由祖先旋转驱动的极地方向上的物质多。由于CSM的高密度，冲击加热的喷射物的电离状态很快变得与电子温度平衡。当冲击波冲出CSM进入稀薄ISM时，由于绝热膨胀，冲击喷出物迅速冷却，因此会留下过度电离/重组的等离子体。由于与ISM的相互作用，喷出物被第二次反向激波重新加热。我们计算了超新星遗迹沿视线方向的辐射量（SNR），发现过电离等离子体相对于旋转轴在赤道面上呈带翅膀的棒状，而在极面上呈贝壳状。被冲击波加热的热气存在于SNR的最外层区域，具有几乎完整的外壳，但来自其的X射线太微弱而无法观察到。因此，取决于视角，过电离等离子体的SNR将在X射线中表现出中心填充形态，如W 49 B，混合形态SNR。第二次逆激波扫出棒状结构并最终消失，在演化的后期，赤道和极面上的SNR都变成壳状。
2011-10-22 astro-ph.HE
Probing Final Stages of Stellar Evolution with X-Ray Observations of SN 2013ej
大质量恒星在其一生中通过风的质量损失来塑造其周围的环境。来自超新星的快速喷射物，来自这些大质量恒星，冲击着这种星周介质。这种相互作用产生的辐射通过探测祖先的质量损失历史，为了解恒星演化的最后阶段提供了一个窗口。在这里，我们使用钱德拉和斯威夫特X射线观测的II型P/L SN 2013 ej探测其祖先的质量损失的历史。我们将观测到的x射线建模为来自加热的星周物质和超新星喷出物的发射。由超新星激波探测到的星周密度分布揭示了在最后400年中稳定的质量损失历史。推断的$3 \times 10^{-6} {\rm \; M_\odot \; yr^{-1}}$的质量损失率指向14个$M_\odot$祖先。在爆炸后不久，我们发现冷却壳对反向冲击辐射有显著的吸收作用。在吸收中观察到的这个壳的柱深度提供了在发射中看到的星周密度的独立和一致的测量。我们还确定了相对论性电子对可见光子的逆康普顿散射产生的X射线的宇宙线加速效率。只有大约百分之一的热能用于加速电子。我们的X射线观测和建模为大质量恒星演化和冲击微观物理模型提供了严格的测试。
2015-11-25 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
The Late-Time Rebrightening of Type Ia SN 2005gj in the Mid-Infrared
越来越多的观测揭示了Ia型超新星的一个子集正在经历拱星相互作用（SNe Ia-CSM）。我们提出了未发表的档案斯皮策太空望远镜数据SNe Ia-CSM 2002 ic和2005 gj获得> 1300和500天后发现，分别。这两个SNe都显示了来自温暖尘埃的晚期中红外（中红外）发射的证据。尘埃参数是最一致的预先存在的尘埃壳，超出了前冲半径，最有可能的辐射加热的光学和X射线发射不断产生的后期CSM相互作用。在SN 2005 gj的情况下，中红外光度在发现后一年后增加了一倍以上。虽然我们不知道在这些时期的任何后期光波长观测，我们把这种重新增亮归因于与致密的星周壳层的新的激波相互作用。
2013-07-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Origin of holes and rings in the Green Monster of Cassiopeia A: Insights from 3D magnetohydrodynamic simulations
本研究利用高分辨率三维磁流体动力学模拟，提出仙后座A“绿色怪物”的孔洞与环源于抛射物团块同受激波冲击星周壳的相互作用，并据此区别于前激波前穿透假说。
2025-03-18 astro-ph.HE
Supernova 2009ip outbursts in 2012: From scenario to model
对超新星2009ip在2012年的两次爆发给出了球面和非球面模型。模型是基于一种假设，即2012年8月的爆发是由LBV前超新星的爆炸性外壳喷射造成的。该模型预测，在2012年7月下旬出现了一个未观测到的爆发，与冲击爆发和随后的扩散辐射冷却的喷射信封。2012年8月观测到的第一次爆发的光度可能是由中央源提供的，而2012年9月下旬的第二次更强大的爆发是由喷出物与星周包层的相互作用引起的。模型提供了对喷出物能量和质量以及拱星壳质量的估计。
2022-09-12 astro-ph.HE
Disentangling the Origin and Heating Mechanism of Supernova Dust: Late-Time Spitzer Spectroscopy of the Type IIn SN 2005ip
本文介绍了NGC 2906中SN 2005 ip中I型暖尘埃的晚期近红外和{ \it Spitzer}中红外光度和光谱观测。光谱显示了两种不同温度的尘埃成分的证据。这些观测跨越热发射的峰值，对尘埃质量、温度和亮度提供了强有力的约束，这些约束可以作为解开每个成分的起源和加热机制的关键诊断。结果表明，较温暖的尘埃质量为$\sim 5 \times 10^{-4}~$ \msolar，起源于喷出物中新形成的尘埃，或可能是冷的致密壳层，并通过星周相互作用持续加热。相比之下，较冷的成分可能来自于一个星周激波回波，它是由一个大的、预先存在的尘埃壳层$\sim 0.01 - 0.05$ ~ \msolar ~被后期的星周相互作用加热而形成的。从He 1 1.083 \micron ~P天鹅座轮廓的蓝色边缘获得的祖先风速表明，在超新星爆炸前100年，祖先喷发可能形成了这个尘埃壳层$\sim$，这与亮蓝变星（LBV）的祖先星一致。
2010-10-26 astro-ph.HE
Forming a clumpy circumstellar material in energetic pre-supernova activity
本研究通过三维流体动力学模拟，揭示了红超巨星包层在能量沉积下形成致密团块状环星物质的过程，并指出伴星可能因此引发爆发前喷发。
2025-04-21 astro-ph.HE
Bursting SN 1996cr's Bubble: Hydrodynamic and X-ray Modeling of its Circumstellar Medium
SN 1996 cr是过去30年来最接近爆炸的五个SNe之一。由于它在Circinus星系中的偶然位置在~ 3.7 Mpc，有大量最近获得的和偶然的档案数据可以拼凑它在过去十年中的演变，包括最近的485 ks Chandra HETG光谱。为了解释这些数据，我们探索了流体动力学模拟，然后在非平衡电离条件下计算模拟光谱和光变曲线，并直接将它们与观测结果进行比较。我们的模拟光谱管理，以符合X射线连续谱和线在4个时代令人满意，而我们计算的光变曲线是在良好的协议与额外的通量监测数据集。这些计算使我们能够推断的性质和结构的拱星介质，SN冲击波的演变，以及喷出物和周围介质的丰度。这些数据意味着SN 1996 cr在与距离母星约0.03pc的致密物质相互作用之前，在低密度介质中爆炸。我们推测，壳可能是由于蓝超巨星或沃尔夫-拉叶风与先前存在的红超巨星（RSG）风的相互作用。冲击波现在已经离开外壳，并在其外部的介质中扩展，可能是密集的RSG风的未受干扰的延续。SN 1996 cr获得IIn称号的窄谱线可能来自CSM中密集的激波团块。尽管不能完全排除该IIn型SN的LBV祖细胞的可能性，但这与大部分数据不一致。这些计算使我们能够探测大质量恒星生命（$> 10^6$年）的最后阶段（$ < 10^4$年）的恒星质量损失，并提供另一种方法来推导SN的祖先。
2010-05-06 astro-ph.HE
A UV Resonance Line Echo from a Shell Around a Hydrogen-Poor Superluminous Supernova
贫氢超亮超新星（SLSN-I）是近十年来在非目标瞬变观测中发现的一类罕见的高能爆炸。祖星和其大辐射能量（$\sim10^{51}$ erg）背后的物理机制都有争议，一类模型主要需要大的旋转能量，而另一类则需要非常大质量的祖星通过与星周物质（CSM）的相互作用将动能转化为辐射，或者产生对不稳定性爆炸。观测SLSN-I周围CSM的结构为某些场景提供了强有力的测试，尽管直接观测很少。在这里，我们提出了一系列的光谱观测SLSN-I iPTF 16 eh，这揭示了吸收和时间和频率可变的发射在镁II共振双峰。我们表明，这些意见自然解释为共振散射光回波从拱壳。模拟的排放的演变，我们发现壳半径为0.1 pc和速度为3300公里秒$^{-1}$，这意味着壳被弹出三十年前的超新星爆炸。这些性质与脉动对不稳定壳层喷射的理论预测相匹配，并意味着前身的He核心质量为$\sim 50-55~{\rm M}_{\odot}$，对应于初始质量为$\sim 115~{\rm M}_{\odot}$。
2018-08-18 astro-ph.HE
Type Ibn supernova SN~2010al: Powerful mass loss half year prior to the explosion
对Ibn型超新星SN~ 2010 al进行了探测，以推断超新星和星周壳层的参数。CS相互作用模型结合4600 nm混合光谱模型表明，一颗能量为$(1-1.5)\times10^{51}$ erg的WR星在一个质量为$\sim0.1$ \msun \，动能为$\sim 10^{48}$ erg的致密封闭CS壳层内爆炸。在堆芯坍塌前的最后0.4年期间形成了封闭的CS壳。
2022-03-05 astro-ph.HE
A diverse, overlooked population of Type Ia supernovae exhibiting mid-infrared signatures of delayed circumstellar interaction
本研究利用NEOWISE中红外数据的图像减法流水线首次全天搜索Ia型超新星晚期星周相互作用，在约8500个样本中发现5个被忽视的相关事件，使已知样本翻倍，揭示该现象比光学/紫外观测估计的更普遍。
2025-05-21 astro-ph.HE
Discriminating the Progenitor Type of Supernova Remnants with Iron K-Shell Emission
超新星遗迹（SNRs）保留了关于其母爆炸和其祖先留下的星周物质的关键信息。然而，超新星喷出物和周围介质之间相互作用的复杂性往往模糊了这一信息，并且对于经过充分研究的遗迹的基本祖先类型（Ia或核心塌陷）仍然不确定并不罕见。在这里，我们提出了一个强大的新的观测诊断，以区分祖细胞类型和限制周围介质密度的信噪比仅使用铁K壳层X射线发射。我们分析了所有现存的朱雀观测的信噪比和检测铁K α发射从23个年轻或中年的遗迹，包括五个第一次检测（IC 443，G292.0+1.8，G337.2-0.7，N49，和N63 A）。铁K α质心清楚地分开祖类型，富铁喷出物在Ia型遗迹显着低于核心崩溃SNRs电离。在每一个祖先组，铁K α光度和质心是很好的相关性，与更明亮的物体具有更高的电离铁。我们的研究结果表明，爆炸类型和周围的介质密度之间有很强的联系，并建议Ia型超新星的祖先没有实质性地改变其周围的半径高达几个秒差距。我们还检测到的K壳层辐射复合连续的铁在W 49 B和IC 443，这意味着在这些核心崩溃残留物的早期演化阶段的强烈的拱星相互作用。
2014-03-20 astro-ph.HE
