Runaway Stars, Hypervelocity Stars, and Radial Velocity Surveys
从银盘中喷射出来的逃逸恒星构成了银河系的晕。为了预测失控的空间和运动学特性,我们注入恒星到银河系的潜力,计算它们的轨迹通过银河系,并得出模拟目录与观测比较。逃逸星的空间分布是扁平的,在银河系纬度小于30度的地方有速度更高的恒星。由于它们的恒星寿命较短,大质量的逃逸恒星比低质量的逃逸恒星更集中在盘上。到达晕的束缚(未束缚)逃逸星可能起源于距离银河系中心6- 12 kpc(10- 15 kpc)的地方,接近未束缚逃逸星HD 271791的估计起源。因为逃逸星比超高速星(HVS)更亮,速度更小,径向速度测量不太可能将逃逸星与HVS混淆。我们估计,最多有1颗逃逸星污染了当前的样品。我们把一个上限为2%的A型主序星作为逃逸抛出的分数。
2009-07-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
Runaway stars as progenitors of supernovae and gamma-ray bursts
当一颗核心坍缩的超新星发生在双星系统中时,幸存的恒星以及从SN中出现的致密残骸可能会达到相当大的空间速度。在太阳和太阳金属丰度的五分之一的二进制人口合成模型,我们预测这样的逃逸恒星或双星的速度。我们编译预测失控OB星,红超巨星和沃尔夫-拉叶星。对于那些经历了第二次恒星爆炸的恒星或双星,我们计算它们的进一步演化和直到II型或Ibc型SN或长或短伽马射线暴发生的距离。我们发现我们预测的OB逃逸星的人口大致匹配的恒星的观察人口,但要匹配最快的观察WR逃逸星,我们需要黑洞接收不对称踢形成。我们发现,在太阳的金属丰度Ic型SN的祖先比其他SN类型的祖先旅行更短的距离,因为他们通常是更大的质量,从而具有较短的寿命。IIP SN型在太阳金属丰度下的平均飞行距离为48 pc。在考虑假设长伽玛暴的祖先是经历准均匀演化的自旋二级星的后果时,我们发现这种演化对失控WR星的种群有着巨大的影响,大约30%的伽玛暴可能发生在距离其初始位置100秒差距或更多的地方。我们还考虑了由中子星和/或黑洞组成的双致密天体双星的合并。我们发现最常见的可见合并类型是中子星--黑洞合并,大约是中子星--中子星合并的十倍。我们还发现,可能有一群低速的中子星,它们是从双星系统中喷射出来的,而不是由它们自己的出生踢。
2011-03-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Shock Revival in Core-Collapse Supernovae: A Phase-Diagram Analysis
在中微子加热机制的背景下,我们研究了在核心坍缩超新星中停滞的吸积激波复活的条件。我们结合一维模拟的冲击复兴过程的准定常近似,这是准确和有效的预测流量的推导。特别是,这种方法是用来探讨如何系统的演变取决于激波半径,$R_S$,和速度,$V_S$(除了其他全球性的系统属性)。我们通过对$R_S-V_S$平面中的冲击加速度$a_S$进行相空间分析来做到这一点,这表明可以对失控膨胀的启动及其性质提供定量见解。在初始静止($V_S=0,\;a_S=0$)剖面的特定情况下,爆炸的可能性可以通过冲击加速度的偏导数的初始符号来合理地评估,类似于线性阻尼/反阻尼振荡器。如果是$\partial a_S/\partial R_S<0$和$\partial a_S/\partial V_S>0$,失控膨胀将可能在几次振荡后发生,而如果是$\partial a_S/\partial R_S>0$,失控膨胀将以非振荡方式开始。这两种逃逸模式分别对应于低质量吸积率和高质量吸积率。我们还使用准稳态近似来评估增益区域中的对流加热时标比,通常用作爆炸代理。实际上,该比值在失控条件下确实趋向于$\sim1$,但在这方面,该单位值和增益区域作为参考点的具体选择似乎都不是不同的条件。
2015-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radial pulsation runaway in massive red supergiants in late evolutionary stage and implications to hydrogen-rich supernovae
本研究使用Mesa模拟大质量红超巨星演化,发现高质量模型晚期发生强烈径向脉动导致包层抛射,并确定了脉动驱动质量抛射的光度-质量比条件,解释了IIP型超新星前身星的观测限制。
2025-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The properties of dynamically ejected runaway and hyper-runaway stars
逃逸星是被观测到的具有大的特殊速度的恒星。两种机制被认为有助于逃逸恒星的喷射,都涉及双星(或更高的多重性)。在双星超新星的情况下,当它的大质量双星伴星爆炸成超新星(SN)时,逃逸恒星获得了它的速度。在另一种动力学抛射方案中,逃逸恒星是通过恒星和致密星团或星团核心中的双星之间的引力相互作用形成的。在这里,我们研究弹射情景。我们利用大量的N体模拟的大质量集群,以及分析参数,为了表征预期的逃逸恒星的喷射速度分布。我们发现,最快逃逸粒子(>~80 km/s^-1)的抛射速度分布取决于星系团中双星的分布,这与我们的解析玩具模型相一致,而速度较低的逃逸粒子的分布似乎与双星的性质无关。对于二元分离的实际对数常数分布,我们发现速度分布遵循一个简单的幂律;对于高速逃逸,Gamma(v)的变化类似于v^(-8/3),对于低速逃逸,则类似于v^(-3/2)。我们计算总的预期弹射率失控的恒星从我们的模拟大质量的集群,并探讨其质量函数和他们的二元性。逃逸恒星的质量函数偏向于高质量,并且强烈依赖于它们的速度。逃逸双星的双星数是其抛射速度的递减函数,预计不会有速度大于150 km/s的双星被抛射出来。我们还发现,速度高达数百km·s^-1的超逃逸恒星可以从星团中动态地弹射出来,但速度非常低,这并不能解释观测到的星系晕中超高速恒星的数量。
2012-12-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Predicted Space Motions for Hypervelocity and Runaway Stars: Proper Motions and Radial Velocities for the GAIA Era
我们预测了超高速星(HVS)和逃逸星在现实银河势中独特的三维空间运动。对于距离小于10 kpc的邻近恒星,未束缚的恒星是罕见的;自行本身很少将束缚的HVS和逃逸恒星从本地晕星中分离出来。在20-100 kpc的大距离上,未结合的HVS比逃逸的HVS更常见;径向速度很容易将两者与本地的晕星区分开来。预测与现有观测的比较令人鼓舞。虽然这些模型未能与SEGUE的太阳型HVS候选者的观测结果相匹配,但它们与其他调查的B型HVS和失控的数据吻合得很好。带有GAIA的g <= 20恒星的完整样本应该提供对HVS和失控恒星形成模型的明确测试,并将使对银河系势形状的精确探测成为可能。
2014-08-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hypervelocity runaways from the Large Magellanic Cloud
我们探讨了观测到的银河系超高速恒星(HVS)起源于大麦云(LMC)的可能性。配对的二进制演化代码与N体模拟的LMC与银河系的相互作用,我们预测的空间分布和运动学的LMC失控的人口。我们发现大麦哲伦星云的逃逸恒星可以以$3 \times 10^{-6}\;\mathrm{yr}^{-1}$的速率贡献银河系的HVS。这是由处于恒星演化不同阶段的恒星组成的,从主序星到渐近巨星分支的顶端。我们发现,已知的B-型HVS的运动学是一致的LMC起源。另外还有一群超高速白矮星,它们的祖先是大质量的逃逸恒星。质量更大的逃逸物本身会变成超新星,产生一个速度会被超新星反冲调制的残骸。后一种情况有一些奇特的后果,如恒星和超新星远离恒星形成区,和一个小的速度微透镜从紧凑的来源周围的光环LMC。
2017-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Partly burnt runaway stellar remnants from peculiar thermonuclear supernovae
我们报告发现了三颗恒星,以及原型LP 40 -365,形成了一类独特的化学性质奇特的逃逸恒星,它们是热核爆炸的幸存者。光谱分析发现,四颗已确认的LP 40-365恒星的大气层中,以ONe为主,富含数量相当的部分O-和Si-燃烧的核灰烬。运动学证据与双星超新星祖先的抛射是一致的;至少有两颗恒星的静止坐标系速度表明它们没有被银河系束缚。质量和半径分别在0.20-0.28 Msun和0.16-0.60 Rsun之间,我们推测这些膨胀的白矮星是特殊的Iax型或电子捕获超新星的部分燃烧残余物。采用文献中的超新星速率,我们估计在盖亚任务结束时,大约20颗亮度超过19等的LP 40 -365恒星应该在距离太阳2千秒差距内被探测到。我们认为,当它们冷却时,这些恒星将在它们的光谱外观上进化,最终成为奇特的富O白矮星。最后,我们强调新的LP 40 -365恒星的发现将有助于进一步限制它们的演化,为爆炸机制,超新星速率和特殊热核爆炸的核合成产率的建模提供关键的边界条件。
2019-06-07 astro-ph.SR
Hydrodynamics of Core-Collapse Supernovae at the Transition to Explosion. I. Spherical Symmetry
我们研究了一个最初停滞的核心坍缩超新星激波向失控膨胀的过渡。中微子光度、质量吸积率和中微子球半径都被当作自由参数。在球对称中,这种转变是由全球非绝热不稳定性介导的,该不稳定性在平流时间上发展并达到非线性振幅。在这里,我们进行高分辨率,时间依赖的流体动力学模拟失速超新星冲击与现实的微观物理分析这种转变。我们发现,如果中微子层参数不随时间变化,如果加热吸积光度被忽略,径向不稳定性是失控膨胀的一个充分条件。对于给定的不稳定模式,当增益区中的流体达到正比能时,发生向失控的转变。我们发现近似的不稳定性标准,准确地描述了系统的行为在很宽的区域的参数空间。阈值中微子光度一般是不同的极限值的稳态解决方案。我们假设,多维爆炸所产生的不稳定的大尺度模式的湍流背景流的激发,在阈值亮度低于层流的情况下。
2012-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the origin of the hypervelocity runaway star HD271791
我们讨论了逃逸的早期B型星HD 271791的起源,并表明它的极高的速度(\simeq 530-920 km/s)不能在双星-超新星抛射的框架内解释。相反,我们认为HD 271791达到其特殊的速度在两个硬质量双星之间的强大动力学遭遇过程中,或通过硬质量双星和一个非常大质量的恒星之间的交换遭遇,通过普通的大质量恒星在年轻的大质量星团的致密核心失控合并形成。
2009-09-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hyper-runaway and hypervelocity white dwarf candidates in \textit{Gaia} Data Release 3: possible remnants from Ia/Iax supernova explosions or dynamical encounters
Ia型超新星和其他奇特的超新星(SNe)被认为起源于白矮星(WD)的热核爆炸。一些提出的通道涉及部分爆炸的WD(例如Iax SN残留物)或爆炸WD的伴随物以极高的速度($>400$ km\,s $^{-1}$)喷出。因此,这种超失控/超高速(HVS)WD的特征可能会揭示SNe的物理和起源。在这里,我们分析了\textit{Gaia} DR 3数据,以搜索HVS WD候选者和特殊的子主序(子MS)对象。我们检索以前确定的HVS,并找到46个新的HVS候选人。其中,我们确定了两个新的未绑定WD和两个新的未绑定子MS候选人。剩下的恒星是超逃逸WD和超逃逸亚MS恒星。HVS WD和亚MS候选者的数量和性质表明,极端速度喷射($>1000$ km\,s $^{-1}$)最多可以伴随一小部分Ia型SNe,不利于D 6情景对Ia型SNe起源的重大贡献。混合WD反向爆震通道后的HVS喷射率与识别的HVS一致。低速HVS WD的数量可能与Iax型SNe起源和/或动力学相遇的贡献一致。我们还检索了与已知SN残留物相关的HVS WD,但仅确定了一个此类候选物。
2022-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Type Ia supernovae from non-accreting progenitors
Ia型超新星(SNe Ia)是缺乏氢和氦的恒星在热核失控中破裂的表现。虽然碳氧白矮星的爆炸被认为是大多数事件的原因,但观察到的多样性的一部分可能是由于不同的祖先通道。我们表明,氦恒星的质量之间的$\sim$ 1.8和2.5 M $_{\odot}$可能会演变成高度退化,近的Ekrasekhar质量核心与氦免费信封,随后点燃碳和氧爆炸密度$\sim(1.8-5.9)\times 10^{9}$ g cm $^{-3}$。这是由于来自壳燃烧的核生长(当核具有混合CO/NeO组合物时),或在由$^{24}$ Mg上的放热电子捕获触发的残余碳的点燃之后(对于NeOMg为主的组合物)而发生的。我们认为,由此产生的热核失控可能会阻止核心崩溃,导致恒星的完全分裂。爆炸性氧燃烧开始时的可用核能足以产生动能为$\sim$ 10 $^{51}$ erg的喷出物,如典型的超新星Ia。相反,如果这些失控导致部分中断,则对应的瞬变将类似于SN 2002 cx的SN Iax事件。如果在这个质量范围内的氦星确实以Ia型超新星爆炸,那么事件的频率将与观测到的超新星Ib/c速率相当,从而足以解释恒星形成星系中的大多数Ia型超新星。
2020-01-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
The effects of supernovae on the dynamical evolution of binary stars and star clusters
在这一章中,我回顾了超新星爆炸对(1)双星和(2)星团动力学演化的影响。(1)双星中的超新星可以彻底改变系统的轨道,有时会完全破坏它,并且被认为是“失控”大质量恒星的部分原因-银河系中具有巨大奇特速度的恒星。双星中质量较低的次级成分的抛射通常发生在质量较大的主星爆炸成为超新星的事件中。包含大质量恒星的双星的轨道特性意味着观测到的逃逸恒星的速度(10 s-100 s km s $^{-1}$)与这种情况是一致的。(2)恒星的形成本来就是一个低效的过程,年轻星团中的大部分潜力仍然以气体的形式存在。超新星原则上可以排出这种气体,这将通过使恒星脱离势能而彻底改变星团的动力学。然而,最近的数值模拟和观测证据表明,无气体的星团被观察到绑定,表明超新星爆炸对星团动力学的影响可能是最小的。
2016-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Pulsar wind nebulae of runaway massive stars
大质量恒星中有相当一部分在星系的星际介质中高速运动。在它们作为核心坍缩超新星死亡后,一个可能的最终演化状态是一颗快速旋转的磁化中子星,将其星周介质塑造成脉冲星风星云。要了解脉冲星风星云的性质,就需要了解其大质量祖先的演化历史。使用2.5D磁流体动力学模拟,我们表明,在失控的高质量红超巨星超新星祖先的背景下,其随后的脉冲星风星云的形态受到强烈的影响,风的已不复存在的祖星preshaping恒星周围的整个过去的生活。特别是,被遮蔽的失控大质量恒星的脉冲星风星云海港的不对称功能的形态的祖先风吹腔,诱导投影不对称向上向下同步辐射。
2022-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of a runaway star likely ejected by a Type Iax Supernova
Universität Potsdam(波茨坦大学);University of Warwick(华威大学);Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg(埃尔朗根-纽伦堡大学);Christian-Albrechts-Universität zu Kiel(基尔大学);Max Planck Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究发现一颗新的LP 40-365型runaway星,其温度高于同类星,谱分析显示其大气以氖和氧为主,动能分析表明该星可能以超过600 km/s的速度被弹射出银河系,凸显白矮星熄灭模型与观测结果之间的矛盾。
2026-02-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
A systematic survey for hypervelocity runaways from thermonuclear supernovae
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Tübingen(蒂宾根大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Michigan State University(密歇根州立大学);Stanford University(斯坦福大学);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构天文台);University of Potsdam(波茨坦大学);University of Warwick(华威大学)
基于Gaia数据系统搜寻热核超新星抛射的超高速逃逸星,通过光谱分类发现10颗D$^6$星和3颗LP 40-365星,其中3颗D$^6$星为新发现;结合银河系模型和巡天选择函数的前向建模表明,中等加热模型最符合观测数据,并推断D$^6$星诞生率仅为银河系Ia型超新星率的百分之几。
2026-06-11 astro-ph.SR
A search for runaway stars in twelve Galactic supernova remnants
逃逸的恒星可能是由多个恒星系统中的核心坍缩超新星造成的。如果超新星破坏了系统,伴星就会以原来的轨道速度被弹射出去。一颗逃逸恒星的明确识别可以产生爆炸的时间和地点,以及超新星前双星系统的轨道参数。之前的搜索大多将O型和B型恒星视为逃逸恒星,因为它们从绝对值来看总是年轻的(不比祖先的寿命老多少),并且可以在更远的距离内被检测到。我们在这里提出了一个搜索所有光谱类型的逃逸星。对于晚型恒星,可以从锂测试中推断出年轻的年龄。我们使用盖亚的数据来识别和识别附近超新星遗迹中的逃逸恒星候选者,在斯巴鲁望远镜的VLT和HDS上获得了39颗恒星的UVES光谱,并在6颗矮星的光谱中发现了大量的锂。我们提出的光谱分析,包括径向速度,大气参数和锂丰度的测量。然后,我们估计我们的目标的年龄从赫兹-罗素图和锂测试,提出了一个选择有前途的失控星候选人和绘制限制的数量相比,模型的预期。
2021-01-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A hyper-runaway white dwarf in Gaia DR2 as a Type Iax supernova primary remnant candidate
观测与Ia型和Iax型超新星有关的恒星残骸对于充分了解它们的祖先是必要的。多个祖先的情况下预测人口踢供体残留物和部分燃烧的初级残留物,都以相对较高的速度移动。但只有少数的例子符合这两个预测的人口已被观察到。在这里,我们报告了可能是第一个已知的例子,一个未绑定的白矮星,这是一致的完全冷却的主要遗迹,以Iax型超新星。候选天体LP 93-21以银河系中心速度v $_{gal}$ $\simeq$ 605 km s $^{-1}$运行,并且引力与银河系无关。我们排除了银河系外的起源。Iax型超新星喷发的情况与其独特的未绑定轨迹是一致的,因为通过光谱跟踪在其光球层中检测到异常元素丰度。这一发现反映了最近的模型,该模型表明恒星喷射可能经常发生。不幸的是,由于白矮星本身的微弱性,以及与它们的直接祖先系统相关的不确定性,使得探测和确认这样的供体变得困难。
2019-08-02 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Runaway and hypervelocity stars. The supernova connection
我们提出了一个调查的已知样本的逃逸恒星。这些恒星的轨道可以追溯到它们在银河系圆盘中的起源。这些恒星的速度分布与理论预测进行了比较。我们的结论是,大多数恒星是很好地解释了标准的双弹射机制(BEM)和动力学弹射机制(DEM)。然而,我们发现了一个样本的10颗恒星,其弹射速度超过了标准方案预测的速度。我们将讨论如何解释这些可以由一个变种的边界元法。这种机制可以产生超过银河系逃逸速度的逃逸恒星(称为超高速恒星)。在我们的银河系中的逃逸恒星的数量估计和比较的高质量的X射线双星,其形成的BEM通道的已知样本。
2011-09-19 astro-ph.SR
Origin of a massive hyper-runaway subgiant star LAMOST-HVS1 -- implication from Gaia and follow-up spectroscopy
我们报告LAMOST-HVS 1是一颗质量为8.3 Msun的超逃逸亚巨星,根据盖亚数据发布2(DR 2)和高分辨率光谱学的自行数据,它在3300万年前以$568^{+19}_{-17}$ km/s的固有喷射速度从银河系$\sim$的内部恒星盘中喷射出来。极大的抛射速度表明,这颗恒星不是被双星伴星的超新星爆炸抛射出来的。相反,它可能是在高密度环境中与更大质量的物体发生3-或4-体动力学相互作用而喷出的。这样的高密度环境可能在质量为$\gtrsim 10^4$ Msun的年轻大质量星系团的核心区域获得。参与LAMOST-HVS 1抛射的抛射剂很可能是一个中等质量黑洞($\gtrsim$ 100 Msun)、一颗超大质量恒星($\gtrsim$ 100 Msun)或多颗普通大质量恒星($\gtrsim$ 30 Msun)。根据LAMOST-HVS 1的飞行时间和抛射位置,我们认为其抛射剂或其诞生星团目前位于Norma旋臂附近,LAMOST-HVS 1的诞生星团可能是Norma旋臂附近一个未被发现的年轻大质量星团。
2019-02-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova Shocks Cannot Explain the Inflated State of Hypervelocity Runaways from White Dwarf Binaries
研究结合 Arepo 超新星模拟与 MESA 恒星演化计算,证明超新星冲击只能短暂膨胀白矮星,无法解释观测超高速逃逸恒星持续10^5–6年的大半径。
2024-11-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
A new Hyper-Runaway star discovered from LAMOST and GAIA: ejected almost in the galactic rotation direction
本文报道了在LAMOST光谱巡天中发现的一颗新的晚B型非束缚超逃逸星(LAMOST-HVS 4)。根据它的大气参数,它可能是一颗B型主序星(MS),也可能是一颗蓝色水平支星(BHB)。如果它是MS星,它的银心距离和速度分别为30.3 +/- 1.6 kpc和586 +/- 7 km/s,如果它是BHB星,它们分别为13.2 +/- 3.7 kpc和590 +/- 7 km/s。我们跟踪它的轨迹,并发现轨迹相交的银河系盘和银河系中心位于交叉区域以外的3西格玛置信水平。我们调查了一些机制,可能是负责的恒星弹射,并发现它可能是从银河系盘的超新星爆炸或多体相互作用在致密的年轻星团。
2018-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
OB runaway stars originating in the Vel OB1 association
Byurakan Astrophysical Observatory(由拉干天文台);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内库克天文学研究所)
研究通过Gaia DR3数据识别Vel OB1区域的OB runaway恒星,确定其来源星团并分析其对星际介质的影响,发现约30%的恒星为runaway,其中包含HMXB VelaX-1。
2026-04-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Intermediate-mass runaway and hypervelocity star candidates in DESI DR1
Universität Potsdam(波茨坦大学);Friedrich-Alexander University Erlangen-Nuremberg(埃尔朗根-纽伦堡大学)
本研究基于DESI DR1数据搜寻极端速度星,识别出8颗河外起源的不受束缚恒星、11颗存疑的HVS候选体及26颗主序逃逸星,为相关天体物理问题提供约束。
2026-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hypervelocity stars in the Gaia era: Runaway B stars beyond the velocity limit of classical ejection mechanisms
晕中的年轻大质量恒星被认为是来自银河系盘的逃逸恒星。可能的喷射场景是双星超新星喷射(BSE)或星团动力学喷射(DE)。超高速恒星(Hypervelocity stars,HVS)是一种极端的失控恒星,可能与银河系无关。产生它们需要强大的加速机制,如超大质量黑洞(SMBH)对双星系统的潮汐破坏。因此,HVS被认为起源于银河系中心(GC),这是已知唯一拥有SMBH的地方。第二次盖亚数据发布(DR2)提供了以前所未有的方式研究HVS的机会。我们重新审视了一些最有趣的高速恒星,也就是在前盖亚时代用哈勃太空望远镜获得的15颗自行恒星,以解开它们的起源。通过进行运动学分析的基础上修订的分光光度距离和自行从盖亚DR2,运动学特性,有助于限制这些恒星的空间起源。以前被认为是(非)束缚的恒星仍然(非)束缚在盖亚DR2天体测量所青睐的银河系势中。对于9颗恒星(5颗候选HVS加上所有4个径向速度异常值),GC至少在$2σ$置信水平上可以被排除为空间原点,这表明大部分已知的HVS是接近或超过银河系逃逸速度发射的盘状失控星。样本中最快的恒星HVS3被证实起源于大麦云云。由于我们的五颗非GC恒星的喷射速度接近或高于BSE和DE预测的上限,另一个强大的动力学喷射机制(例如,涉及中等质量黑洞等大质量微扰者)可能会在上述三种经典情况之外运行。
2018-10-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Proper Motions and Trajectories for 16 Extreme Runaway and Hypervelocity Stars
我们用哈勃太空望远镜测量了16颗极端径向速度星的自行,其中大多数是银河系晕中的未束缚B星。这些恒星中有12颗的自行在统计上与零一致,因此其径向轨迹在统计上与银河系中心的“超高速星”起源一致。HE 0437-5439的轨道与银河系和大麦云云的起源一致。然而,在我们的样本中,两颗径向速度最低的恒星在3-sigma置信度下被排除在外。这两颗恒星很可能是逃离的恒星,并提供了约500 km/s的抛射的证据。我们还测量了一个显着的自行未绑定的sdO星US 708。它1,000 km/s的运动与提出的超新星喷射模型有些矛盾,但如果US 708是从恒星晕中喷射出来的,就可以解释。在未来,我们预计盖亚将更好地约束这些非凡的未绑定恒星的起源。
2015-02-17 astro-ph.SR
Gaia TGAS search for Large Magellanic Cloud runaway supergiant stars:Candidate hypervelocity star discovery, and the nature of R71
我们寻找逃逸恒星的大麦云云(LMC)计算的空间速度的视觉最亮的恒星在LMC中,包括在盖亚TGAS自行目录。我们比较从恒星动力学模型的预测,以获得(奇特的)速度相对于他们的本地恒星环境。这31颗恒星中有两颗拥有异常高的自行。在剩下的29颗恒星中,我们发现这个样本中的大多数物体的速度与圆形旋转盘模型的模型预测非常一致。事实上,与模型的良好拟合意味着TGAS不确定性估计可能被高估。这个子样本中最快的异常值包含LBV R71和其他一些众所周知的发射线天体,尽管我们在任何情况下都无法得出与快速(~100 km/s)逃逸一致的速度。我们的研究结果意味着,R 71特别是有一个温和的偏离当地恒星速度场(40公里/秒)贷款支持的命题,这个对象不能演变为一个正常的单星,因为它是太远,从大质量的恒星形成复合体已经到达其目前的位置在其一生中。因此,我们的研究结果加强了这种LBV是二元进化的结果的情况。在两颗自行异常高的恒星中,我们发现孤立的B1.5 Ia+超巨星Sk-67 2(HIP 22237)是一颗候选超高速星,TGAS自行意味着径向远离LMC中心的非常大的特有横向速度(~360 km/s)。如果得到证实,例如盖亚数据发布2,这将意味着这个位于LMC外围的巨大超巨星正在离开星系,并将在那里爆炸为超新星。
2017-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Classical OBe Stars as Post-Supernova Runaways: Confirming Binary Origins
大质量双星在从引力波天文学到恒星演化等领域都扮演着重要的角色。我们提供了几条线的证据表明,经典的OBe星在小麦哲伦星云(SMC)获得其快速旋转的质量和角动量转移的大质量的双星,这预示着随后的超新星应该经常弹出OBe星到外地。结果表明:(1)OBe星比OB星具有更高的场频率;(2)OBe星的星距累积分布函数(CDF)表明,OBe星确实比相应光谱类型的普通OB星孤立得多;(3)OBe星的星距累积分布函数(CDF)接近已被证实的超新星后天体高质量X射线双星(HMXB);(4)Oe星和Be星一样孤立于星团之外,这意味着它们的最终质量相对独立于初始质量,这与主要的质量转移相一致。最后,我们还发现超巨星OBe星的空间分布不同于经典OBe星,这与它们的发射线光谱的不同机制是一致的。
2022-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Very Massive Stars and Pair-Instability Supernovae: Mass-loss Framework for low Metallicity
针对甚大质量恒星在低金属丰度下的演化,本文提出基于光学厚星风的质量损失框架,发现质量损失失控使对不稳定超新星的金属丰度阈值比通常假设低一个数量级。
2023-06-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Two waves of massive stars running away from the young cluster R136
本研究通过Gaia天体测量分析发现年轻星团R136存在两种大质量恒星动力学逃逸通道,其最亮恒星中23%-33%为逃逸星,远高于模型预测,凸显了逃逸恒星对星际与星系环境的重要作用。
2024-10-08 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Nature of the Hyper-Runaway Candidate HIP 60350
星系晕中的年轻大质量恒星被广泛认为是来自银河系盘的弹射事件迫使一些恒星离开它们的出生地,成为所谓的失控恒星。在这里,我们提出了一个详细的光谱和运动学分析失控的B星HIP 60350,以确定失控的情况下-超新星爆炸破坏双星系统或星团中的动力学相互作用-可能是负责HIP 60350的特殊轨道。基于非定域热力学平衡方法,对B型星18 Peg进行了高分辨率光学阶梯光谱修正,并首次进行了化学丰度差分析。这些结果与依巴谷星表中的自行一起,进一步允许对该恒星的三维运动学进行数值研究。HIP 60350的丰度与运动学预测的出生地大约一致。距离银河系中心6千秒差距。然而,他们并不排除在超新星情况下预期的α增强丰度模式的可能性。它的银河系静止坐标系速度高达530 ± 35 km/s,这是在银河系旋转方向上喷射的结果,稍微超过了标准银河系势中的本地银河系逃逸速度。因此,HIP 60350可能与银河系无关。
2010-02-09 astro-ph.SR
The SNIa Runaway LP 398-9: Detection of Circumstellar Material and Surface Rotation
Ia型超新星(SNeIa)的一个有希望的祖先方案是在一个与另一个白矮星的近距离双星系统中的一个白矮星的热核爆炸。在主恒星爆炸后,幸存的供体可以自发地以超高速逃逸的形式释放出来。LP 398-9就是这样一个失控的供体候选者,它的轨道轨迹可以追溯到$\approx 10^5$年前的一个已知超新星遗迹。在这里,我们报告了在LP 398-9周围发现的富含碳的星周物质,这些物质通过强烈的红外过量显示,并通过后续光谱进行了分析。星周物质最有可能是由恒星本身的膨胀层组成的,这些膨胀层被过去的伴星的超新星机械地和放射性地加热。我们还检测到一个15.4小时的周期性信号在紫外和光学光变曲线的LP 398-9,我们解释为表面旋转。旋转速率与超新星机制的理论预测一致,亮度变化可能源于超新星本身沉积的表面不均匀性。我们的观察结果加强了这种双简并SNIa祖细胞通道的情况下,并激励寻找更多的失控SNIa捐助者。
2022-04-13 astro-ph.SR
A Runaway Yellow Supergiant Star in the Small Magellanic Cloud
我们最近在小麦哲伦星云(SMC)中发现了一颗黄超巨星(YSG),其日心径向速度约为300 km/s,比SMC中恒星的预期速度大得多。这是有史以来发现的第一颗失控的YSG,也是在银河系以外的星系中发现的第二颗进化的失控恒星。我们将这颗恒星归类为G5-8I,并使用去红的宽带颜色和模型大气层来确定其有效温度为4700+/-250K,与其光谱类型的预期一致。这颗恒星的光度为L/Lo ~ 4.2+/-0.1,与日内瓦演化模型中的3000万年前的9 Mo恒星一致。这颗恒星目前位于SMC主体的外部,但如果恒星的横向奇特速度与其奇特径向速度相似,则在1000万年内,这颗恒星将在SMC的盘面上移动1.6度,并且很容易在SMC的恒星形成区域中诞生。基于它的大径向速度,我们认为它起源于一个双星系统,其中主星爆炸为超新星,从而将逃逸恒星抛入太空。这些恒星可能为星系中较重元素的扩散提供了一个重要的机制,因为大质量恒星中有很大一部分是逃逸的。在未来,我们希望研究更多的进化失控恒星,这些恒星是我们过去调查的一部分。
2018-03-07 astro-ph.SR
Anatomy of the hyper-runaway star LP 40-365 with Gaia
LP 40-365(也称为GD 492)是一颗附近的低光度超逃逸恒星,具有极不寻常的大气成分,被认为是一颗白矮星的残骸,在单简并的情况下,它在一颗次发光的Ia型超新星(SN Ia)中幸存下来。采用盖亚数据发布(DR 2)视差,1.58 +/- 0.03 mas,我们估计半径为0.18 +/- 0.01 Rsun,确认LP 40-365是一个亚发光的恒星,比典型的白矮星大15倍,与SN Ia遗迹的情况是一致的。我们提出了一个更新的运动学分析,利用盖亚视差和自行,并确认Lp 40-365是离开银河系约1.5倍的逃逸速度的太阳附近的静止帧速度为852 +/- 10公里/秒。综合LP 40-365过去的轨迹,我们确认它在5.0 +/- 0.3百万年前朝着船底座的方向穿过银河系圆盘,可能来自飞机下面。最后,我们估计LP 40-365是以至少600 km/s的速度从其祖先双星中喷出的,这与包含白矮星和氦星供体的近距离双星的理论预测是一致的。
2018-06-08 astro-ph.SR
Gaia and the Galactic Center Origin of Hypervelocity Stars
我们使用新的盖亚测量来探索超高速恒星巡天中最高速度恒星的起源。测量结果揭示了B型恒星的清晰模式。晕星以低于银河系逃逸速度约100公里/秒的速度支配着样本。盘状逃逸恒星的速度比银河系的逃逸速度高出100 km/s,但大多数盘状逃逸恒星都是被束缚的。速度超过银河系逃逸速度100 km/s的恒星来自银河系中心。两颗结合的恒星也可能起源于银河系中心。未来的盖亚测量将能够获得大量、干净的银河系中心喷射样本,以测量超高速恒星的大质量黑洞喷射率,并限制银河系暗物质晕的质量分布。
2018-08-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Three Hypervelocity White Dwarfs in Gaia DR2: Evidence for Dynamically Driven Double-Degenerate Double-Detonation Type Ia Supernovae
双白矮星(WD)双星的双爆是近年来发现的最有希望的Ia型超新星(SN Ia)的起源现象之一。这种“动力驱动的双简并双爆轰”(D^6)方案的一个潜在结果是,伴随的WD在爆炸中幸存下来,并以等于其SN前轨道速度> 1000 km/s的速度被抛出。我们使用盖亚的第二次数据发布来搜索这些超高速逃逸的WD。在本文中,我们讨论了七个候选人跟进地面仪器。这三个来源可能是银河系中已知最快的恒星,总的银河系中心速度在1000到3000公里/秒之间,并且与之前在SN Ia系统中的伴星WD一致。然而,虽然其中一颗恒星的径向速度大于1000 km/s,但其他两颗恒星的径向速度却令人困惑地一致为0。来自盖亚的五参数天体测量解和来自后续光谱的径向速度相结合,初步证实了D^6场景的6D性。其中一颗恒星的过去位置将其置于一个微弱的旧SN遗迹中,进一步加强了这些候选者作为经历SNe Ia的双星系统的超高速逃逸的解释。
2018-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The origin of early-type runaway stars from open clusters
逃逸恒星从它们在银河系盘面中的诞生地被弹射出来,一些年轻的B型逃逸恒星被发现以超过逃逸速度的速度从平面上飞行了几十千秒差距。年轻的疏散星团是一个可能的起源地,而喷射可能是通过N体相互作用或双超新星爆炸。盖亚天体测量的优良品质为研究年轻失控恒星的运动学开辟了道路,其精度如此之高,以至于可以唯一地确定开放星团的起源地。我们开发了一种有效的最小化方法来计算两个或多个对象是否可能来自同一个地方,我们对猎户座离家出走的样本进行了测试。我们的拟合过程,然后被用来计算已知的逃逸恒星的轨迹,我们使用盖亚数据和更新的径向速度。我们发现,只有一半的样本可以被归类为离家出走,而其他人是出走的明星。大多数后者的恒星被证明是双星。我们确定母集群失控的基础上,他们的轨迹,然后使用集群的年龄和飞行时间的恒星,以调查是否可能是由于一个双超新星或由于动态喷射喷射。特别是,我们表明,经典的逃逸AE御夫座和$μ$ Columnoid可能没有一起起源,与$μ$ Columnoid有一个更早的喷射从Collinder 69,一个集群附近的ONC。研究的第二个样本包括一组遥远的失控的B星的晕,已仔细研究了定量光谱分析。我们能够确定至少四颗恒星的候选母星团,包括超逃逸候选HIP 60350。喷射事件必须非常猛烈,以高达150至400公里/秒的速度喷射恒星。
2022-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Runaway M Dwarf Candidates from the Sloan Digital Sky Survey
我们提出了一个样本的20个失控的M矮候选人(RdMs)在1千秒差距的太阳的银心速度超过400公里秒$^{-1}$。候选物选自West等人的SDSS DR 7 M Dwarf Catalog(2011)。我们的RdMs有SDSS+USNO-B自行与PPMXL,LSPM和组合WISE+SDSS+2 MASS目录中记录的一致。其中16颗RdM被归类为矮星,而其余4颗RdM则是次矮星。我们使用膨胀盘晕轮廓来模拟银河系势(Kenyon et al. 2008; Brown et al. 2014)。我们最快的RdM,银河系中心速度658.5 $\pm$ 236.9 km s $^{-1}$,是一个可能的超高速候选者,因为它在我们的模拟中77%是未绑定的。大约有一半的RdM具有与银河系中心弹射一致的运动学。我们的七个RdM的运动学与从M31或M32到2σ以内的抛射情景相一致,尽管我们的距离有限的调查使这种实现不太可能。不超过四个我们的RdM可能来自狮子座流。我们建议,在测量误差范围内,我们的大部分约束RdMs可能是磁盘失控或晕对象,并可能已通过一系列的银河系磁盘内的多体相互作用或可能的超新星爆炸加速。
2015-09-04 astro-ph.SR
A New Pathway to Single Be Stars: Ejected Companions from Type Ia Supernovae
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);International Centre of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory(超新星国际研究中心(ICESUN),云南省重点实验室)
本文提出单Be星可通过Ia型超新星抛射伴星形成,通过二星演化模拟发现约22%的Be星具有异常切向速度,表明Ia型超新星在形成单Be星中起重要作用。
2026-04-23 astro-ph.SR
Chandrasekhar-mass white dwarfs are the progenitors of a small fraction of Type Ia supernovae according to nucleosythesis constraints
Ia型超新星(SNe Ia)的精确祖先系统,无论它是一个接近于克拉塞卡极限的白矮星(WD)还是质量小得多的白矮星,几十年来一直是一个争论的问题。我们小组最近对大规模WD爆炸前的吸积和沸腾阶段的研究表明,热失控时的中心密度在$(3.6-6.3)\times10^9$ g cm $^{-3}$范围内,以便合理选择WD上的吸积速率和祖金属丰度。在这项工作中,我们已经计算了一维模拟爆炸的这种WD,特别强调喷出物的化学成分,这在所有情况下是非常丰富的中子化同位素铬($^{54}$铬)和钛($^{50}$钛)。我们表明,为了使这样的核合成与太阳系的同位素丰度相一致,质量为1000亿克拉塞卡的白矮星最多可以占到正常光度的Ia超新星的26%,或者说最多占到所有Ia超新星的20%。
2022-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetric supernova remnants generated by Galactic, massive runaway stars
逃逸的大质量恒星死亡后,其超新星激波与其已死亡的祖先产生的弓形激波相互作用,并可能在膨胀到本地星际介质(ISM)之前失去能量、动量和球对称性。我们调查这些祖先的初始质量和空间速度是否可以与不对称超新星遗迹。我们运行流体动力学模型的超新星爆炸在移动的银河系核心坍缩祖先的预形介质。我们发现,弓冲击,积累超过约1.5钼产生不对称的残余物。激波在超新星爆发后160-750年与这些弓形激波发生碰撞,碰撞持续到830-4900年。然后,冲击波位于距离爆炸中心1.35-5 pc处,它自由地扩展到ISM中,而在相反的方向上,它被引导到未受干扰的风物质区域中。这适用于最初以20 km/s的速度移动的20 Mo祖先和我们最初的40 Mo祖先。这些残余物产生ISM气体、恒星风和超新星喷出物的混合,这在爆炸中心的上游特别重要。它们的光变曲线主要由光学薄冷却的发射和受冲击的ISM气体的X射线发射决定。我们发现,这些残余物很可能被观察到的[OIII] λ 5007谱线发射或在软能带的X射线。最后,我们讨论了我们的研究结果的背景下观察到的银河系超新星遗迹,如3C 391和天鹅座环。
2015-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Violent mergers can explain the inflated state of some of the fastest stars in the Galaxy
Universität Potsdam(波茨坦大学);Max Planck Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Livermore National Laboratory(劳伦斯利弗莫尔国家实验室);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森尼天体物理中心)
本文通过剧烈并合模拟解释了银河系中部分超高速恒星的膨胀状态,提出新的模型以解释观测到的超高速恒星现象。
2025-10-14 astro-ph.SR
Binary companions of nearby supernova remnants found with Gaia
我们在第谷-盖亚天体测量解(TGAS)中寻找附近银河系核心坍缩超新星遗迹(SNRs)的祖先的逃逸前同伴。我们寻找十个距离小于$2\;\mathrm{kpc}$的SNR样本的候选者,从TGAS和$B,V$星等中获取天体测量和$G$星等,从AAVSO测光全天巡天(APASS)获取。一个简单的方法,跟踪回星,并找到最接近的点的SNR中心显示有几个失败时,排名的候选人。特别是,它忽略了我们的期望,即大质量恒星优先拥有大质量的同伴。我们发展了一个双星网格,以利用这些协方差在颜色-星等-喷射速度空间中的失控星属性分布。我们构造了一个预测逃逸星性质的解析模型,模型参数是祖先双星的性质和信噪比的性质。使用嵌套采样,我们计算贝叶斯证据的每个候选人是失控,同时限制该失控和SNR本身的属性。我们确定了天鹅座圈的四个可能的逃逸同伴,HB 21,S147和麒麟座圈。HD 37424之前被认为是S147的伴星,但其他三颗恒星是新的候选者。HB 21的伴星是Be星BD+50 3188,它的发射线特征可以用主星的超新星前质量转移来解释。与天鹅座环相关的$2\;\mathrm{M}_{\odot}$候选逃逸恒星TYC 2688-1556-1是一颗超高速恒星的可能性很小。如果麒麟座环与摩羯座OB 2星协中正在进行的恒星形成有关,那么麒麟座环的前身必须比与HD 261393后部处于张力状态的$40\;\mathrm{M…
2017-09-13 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae in the Orion: the missing link in the star forming history of the region
猎户座复合体是一个值得注意的恒星形成区,它被分裂成几个不同的种群,它们的相空间有很大的差异。我提出了一个模型,试图解释复杂的是如何演变到目前的配置。在这个模型中,大规模的膨胀可以归因于600万年前爆发的超新星。膨胀的中心与HII泡的几何中心一致,其残余部分可以看作巴纳德环。这类似于HII气泡和与$λ$ Ori相关的弹道膨胀,该区域也是古代超新星的所在地。假设猎户座复合体最初形成为一条从猎户座A底部延伸到$ψ^2$ Ori(或者,可能远至$λ$ Ori)的长丝状体,巴纳德环超新星可能分裂了云,从而导致猎户座C \& D的形成。此外,已经传播到暗条中的冲击波可以沿着气体扫过几个pc,这导致了太阳邻居中质量最大的星团ONC的形成。我还讨论了其他相关的附近事件,如莫诺吉姆环的形成,以及从猎户座复合体中弹射出来的各种逃跑者。
2020-09-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
High-velocity runaway stars from three-body encounters
我们对硬质量双星和超大质量恒星(VMS,由年轻大质量星团致密核心中的普通恒星失控合并而成)之间的动力学相遇进行了数值模拟,以探索这种动力学过程可能是高速(\geq 200-400 km/s)早期或晚期B型恒星起源的假设。我们估计了非常紧密的大质量双星和VMS(质量为\geq 200 Msun)相遇时产生的典型速度,发现所有相遇中约有3- 4%产生\geq 400 km/s的速度,而在约2%的相遇中,逃逸双星的速度超过银河系的逃逸速度。因此,我们认为高速(\geq 200-400 km/s)逃逸星和至少一些所谓的超高速星的起源可能与最紧密的大质量双星和形成于星团核心的VMS之间的动力学相遇有关。我们还模拟了紧大质量双星和单个普通50-100 Msun恒星之间的动力学相遇。我们发现,从1次到\simeq,其中4%的相遇可以产生速度为\geq 300-400 km/s的逃逸星(典型的高速晕B型恒星的束缚人口),偶尔(在不到1%的相遇中)产生超高速(\geq 700 km/s)的晚期B型逃逸星。
2009-09-27 astro-ph.SR
Ejection velocities of high Galactic latitude runaway stars
我们估计的高银河纬度逃逸星的人口已知的喷射速度的分布。最初的样本是从文献中选出的174颗早型星的集合。首先根据它们的演化状态对恒星进行分类,以获得96颗真正的主序星的均匀样本。它们现在的速度和飞行时间是用各种天体测量星表(包括Tycho-2,UCAC 2和USNO-B)的自行数据来估计的,而喷射速度是根据银河势通过追踪它们的轨道来计算的。所使用的潜在的构造从一个质量密度模型选择,以适应最近的观测约束。我们发现了两种不同的逃逸恒星群体的证据:一种是“高”速度群体,最大弹射速度约为400 - 500 km/s,另一种是“低”速度群体,最大弹射速度约为300 km/s。我们认为,所观察到的限制500公里/秒,所观察到的喷射速度分布的双峰是自然的后果,所谓的二元喷射机制。我们讨论了“高”速度人口和所谓的超高速恒星之间的联系,显示如何以前研究的超高速恒星是一致的,所获得的结果。我们还发现,一些恒星,曾经被认为是最好的解释是形成在晕是兼容的失控的假设,一旦自行包括在分析中。然而,所选样本中的三颗恒星似乎与银河系圆盘的喷射不一致。讨论了可能的情况,包括星系晕中可能的形成。
2010-10-18 astro-ph.SR
Blue extreme disk-runaway stars with Gaia EDR3
自2005年发现超高速恒星以来,人们普遍认为只有银河系中心(GC)的超大质量黑洞对双星系统的破坏,即所谓的希尔斯机制,才能将恒星加速到超过银河系的逃逸速度。与此同时,在盖亚太空任务的推动下,越来越多的证据表明,银河系高纬度地区许多最极端的高速早型恒星确实起源于银河系盘,而不是GC。此外,这些极端的磁盘逃逸恒星的弹射速度超过了经典的逃逸恒星的生产方案的预测极限。基于盖亚早期数据发布3的自行和最近和新的分光光度距离,我们研究了30个这样的极端盘失控恒星的运动学,使我们能够以前所未有的精度推断出它们的空间起源及其从银河系盘的弹射速度。样本中只有三颗恒星的过去轨迹与GC中的起源一致,最值得注意的是S5-HVS 1,这是迄今为止样本中最极端的物体。所有其他的程序星被证明是磁盘失控的喷射速度,形成鲜明对比,至少与经典的喷射场景。它们包括HVS 5和HVS 6,它们都与银河系引力无关。虽然大多数恒星起源于15 kpc的银河系中心半径内,这对应于螺旋臂的观测范围,但一组五颗恒星的半径约为21- 29 kpc。这表明可能与外银河系环有关,并可能起源于坠落的卫星星系。
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
First Stars -- Type Ib Supernovae Connection
在极贫金属(EMP)恒星中观察到的非常特殊的丰度模式不能用普通的超新星核合成来解释,但可以通过超高能和超非球面爆炸中的核合成来很好地再现,即,超新星(HNe)。在此之前,这种HNe只在Ic型超新星中被观测到。在这里,我们研究了最近的Ib型超新星(SNe Ib)的性质。特别是,SN Ib 2008 D与发光的X射线瞬变080109相关联,被发现是一个比正常的核心坍缩超新星更具能量的爆炸。我们估计其母星的主序星质量为20- 25 M_sun,爆炸的动能约为6 × 10^{51}尔格。这些性质介于正常超新星和与伽马射线暴有关的超新星之间。这种高能的超新星Ib可能对早期宇宙的化学富集做出重要贡献。
2009-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Runaway Red Supergiant in M31
OB星中有很大比例是离家出走的,所以我们应该期待它们进化出的后代中也有类似比例的人是离家出走的。然而,识别这样的恒星也面临着一系列挑战,因为这些更古老、更进化的恒星将从它们的诞生地漂到更远的地方,因此它们的速度可能并不明显。一些银河系的红超巨星(RSG)被描述为可能的失控,基于弓形激波的存在,包括参宿四。在这里,我们宣布在M31中发现了一个失控的RSG,这是基于与M31运动学的$^{-1}$ 300 km s的差异。这颗恒星距离盘面约21'(4.6 kpc),但这个距离与它的速度和可能的年龄($\sim$ 10 Myr)一致。恒星J004330.06+405258.4是一颗M2 I,$M_V=-5.7$,$\log L/L_\odot$ =4.76,有效温度为3700 K,推断质量为12-15 $M_\odot$。这颗恒星可能是超高速恒星的高质量类似物,因为它特有的空间速度可能是400-450 km/s $^{-1}$,与从M31盘逃逸的速度相当。
2015-10-08 astro-ph.SR
Exploring GRBs and supernovae connection: does a superluminous hypernova population exist?
本文回顾了超长伽马射线暴与超亮超新星之间可能存在的联系,重点分析了GRB 111209A/SN 2011kl等关键事件、前身星与宿主星系的作用以及磁星中心引擎等模型,指出需进一步观测和理论研究以确定是否存在超亮超新星族群。
2025-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints on the rate of supernovae lasting for more than a year from Subaru/Hyper Suprime-Cam
一些超新星,如对不稳定性超新星,在观测框架中的持续时间预计超过一年。为了限制超新星持续一年以上的速率,我们在8.2米的斯巴鲁望远镜上使用Hyper Suprime-Cam(HSC)进行了长期的深瞬态调查。HSC是一种宽视场(1.75 deg 2视场)相机,它可以有效地进行瞬态调查。我们使用g,r,i和z波段滤波器重复观察了相同的1.75 deg 2场,典型深度为26 mag,持续4个季节(从2016年底到2020年初)。使用这些数据,我们搜索持续一年以上的瞬变。在2个连续的季节中探测到2颗超新星,在3个连续的季节中探测到1颗超新星,但在所有4个搜索季节中没有持续的瞬变。持续一年以上的超新星,其典型极限星等为26等,其发现率被限定为1.4^{+1.3}_{-0.7}(统计)^ {+0.2}_{-0.3}(系统)事件度-2年-1。我们发现的所有持久的超新星都可能是IIn型超新星,我们的结果表明大约40%的IIn型超新星具有持久的光变曲线。没有发现持续一年以上的可能的对不稳定超新星候选者。通过对巡天观测结果和巡天模拟结果的比较,我们认为在z ~ 3范围内的发光对不稳定超新星爆发率最多为100 Gpc ~(-3)yr ~(-1),约为核塌缩超新星爆发率的0.01 ~ 0.1%。
2020-11-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shocking and Mass Loss of Compact Donor Stars in Type Ia Supernovae
本文通过Athena++三维流体动力学模拟和MESA恒星演化程序,研究Ia型超新星爆炸对氦星或氦白矮星供体星的激波剥离作用及爆炸后演化,发现约0.01–0.02 M⊙物质被剥离,供体星保持高光度约10^5–10^6年,并与超高速星D6-2的观测性质吻合。
2024-08-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Chemical Yields from Supernovae and Hypernovae
我们回顾了恒星演化的最后阶段,超新星的性质,以及化学产额作为祖先质量M的函数。(1)当O+Ne+Mg核由于电子俘获而坍缩时,8 - 10 Ms星是超AGB星。这些AGB型超新星可能是类SN 2008 S的IIn型超新星。这些恒星几乎不产生α元素和Fe峰元素,但它们是Zn和轻p核的重要来源。(2)10 - 90 Ms恒星经历Fe核坍缩。非球面爆炸中的核合成很重要,因为它可以很好地再现在极端贫金属恒星中观察到的丰度模式。(3)90 - 140 Ms恒星在不同的核燃烧阶段经历脉动核不稳定性,包括O和Si燃烧。(4)140 - 300 M的恒星成为对不稳定超新星,如果质量损失足够小。(5)质量超过300 M的恒星会发生核心坍缩,形成中等质量的黑洞。
2009-05-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
PG 1610$+$062: a runaway B star challenging classical ejection mechanisms
超高速恒星是罕见的天体,大多数是主序星(MS)B星,它们的速度如此之快,以至于最终会逃离银河系。最近,人们已经表明,流行的希尔斯机制,其中一个双星系统是通过与银河系中心的超大质量黑洞的近距离接触而被破坏的,可能不是它们唯一的弹射机制。对盖亚数据的分析排除了其中一些恒星的银河系中心起源,而是表明它们是极端的盘状失控恒星,以超过经典场景(星团动力学喷射或双星超新星喷射)的预测极限的速度喷射。我们提出了一个新的极端磁盘失控星,PG 1610 $+$ 062,这是一个缓慢的脉动B星明亮到足以详细研究的发现。凯克天文台的ESI光谱定量分析显示PG 1610 $+$ 062是一颗4-5 $M_\odot$的晚期B型MS星,具有低的投影自转速度。丰度(C、N、O、Ne、Mg、Al、Si、S、Ar和Fe)与正常的B星HD 137366不同,表明PG 1610 $+$ 062有点富含金属。基于我们的分光光度距离(17.3 kpc)和盖亚第二次数据发布的自行,运动学分析表明PG 1610 $+$ 062可能以$550\pm40$ km s $^{-1}$的速度从船底座-人马座螺旋臂中喷出,这超出了经典极限。因此,这颗恒星是最极端的MS盘失控恒星中的前五名,并且在已知化学成分的五颗恒星中仅排名第二。
2019-07-15 astro-ph.GA astro-ph.SR