Mapping the Dense Circumstellar Environments of SNe Ibn, SNe Icn, and Fast Blue Optical Transients
Central China Normal University(华中师范大学);National Astronomical Data Center(国家天文数据中心)
通过统一的光变曲线建模和参数拟合,发现SNe Ibn、SNe Icn和部分FBOTs可在共同致密星周物质相互作用框架下比较,但极端FBOTs可能需要额外能源。
2026-07-02 astro-ph.HE
Fast Blue Optical Transients due to Circumstellar Interaction and the Mysterious Supernova SN 2018gep
SN 2018gep(ZTF 18abukavn)的发现挑战了我们对大质量恒星及其超新星(SNe)晚期演化的理解。这个SN(光谱分类为宽线Ic型SN)的光度快速上升,表明喷出物与致密的星周介质(CSM)相互作用,而需要额外的能量源,如$^{56}$ Ni衰变来解释后期的光变曲线。这些特征暗示了一颗大质量恒星的爆炸,伴随着超新星前的质量损失。在这项工作中,我们研究了像SN 2018gep这样快速演变的天体物理瞬变的物理起源。我们调查波驱动的质量损失机制,以及它如何依赖于模型参数,如祖质量和沉积能量,寻找恒星祖模型,可以重现观测数据。一个模型的喷出物质量$\sim \! 2 \, M_{\odot}$,爆炸能量$\sim \! 10^{52}$ erg,一个拱星介质的质量$\sim \! 0.3 \, M_{\odot}$和半径$\sim \! 1000 \, R_{\odot}$,和一个$^{56}$镍质量$\sim \! 0.3 \, M_{\odot}$提供了一个很好的拟合热光变曲线。我们还研究了相互作用动力的光变曲线如何更普遍地依赖于这些参数,以及喷出物的速度如何有助于打破简并。我们发现,波驱动的质量损失和通过脉动对不稳定性的质量喷射都可以在SN 2018gep中产生致密的CSM,但我们倾向于后者的可能性。
2021-04-28 astro-ph.HE
Extremely energetic supernova explosions embedded in a massive circumstellar medium: the case of SN 2016aps
我们进行一维辐射流体动力学模拟的高能超新星喷出物碰撞的大规模拱星介质(CSM),旨在解释SN 2016aps,可能是迄今为止观察到的最明亮的超新星。SN 2016 aps是一颗超亮的IIn型SN,释放出的热辐射高达$\gtrsim 5\times 10^{51}$尔格。我们的研究结果表明,SN 2016 aps的多波段光变曲线可以很好地解释为具有$10^{52}$ erg爆炸能量的$30\ M_\odot$ SN喷出物与具有$10^{16}$ cm外半径的$\simeq 8\ M_\odot$风状CSM的碰撞,即,一颗超新星爆炸嵌在一颗巨大的CSM中这一发现表明,初始质量大于$40\ M_\odot$的超大质量恒星,被认为会产生高能SNe,偶尔会在核心坍缩前不久喷射出富含氢的包层。我们认为,脉动对不稳定性SNe可能提供一个自然的解释大规模CSM和高能爆炸。我们还提供了峰值亮度,辐射能量和上升时间之间的关系,相互作用SNe与$10^{52}$ erg的动能,这可以用于解释SN 2016 aps类对象在未来的调查。
2020-12-24 astro-ph.HE
Radio Emission from Fast Blue Optical Transients Powered by Trans-relativistic Shocks in Confined Circumstellar Material
Central China Normal University(华中师范大学);Institute of Astrophysics, Central China Normal University(华中师范大学天体物理研究所);Laboratory for Compact Object Astrophysics and Astronomical Technology, Central China Normal University(华中师范大学致密天体天文学与技术实验室);Education Research and Application Center, National Astronomical Data Center(国家天文台教育研究与应用中心)
本文提出了一种向前冲击波同步辐射模型,解释了快速蓝色光学暂现源(FBOTs)的无线电光变曲线多样性,表明其快速峰值后衰减是由冲击波从密集内层circumstellar物质过渡到更稀薄的外层环境引起的。
2026-05-17 astro-ph.HE
Probing the Progenitors of Type Ia Supernovae using Circumstellar Material Interaction Signatures
这项工作的目的是研究Ia型超新星祖先的不同探测器,这些探测器被认为与星周物质(CSM)的存在有关。特别是,我们已经调查,第一次,狭窄的蓝移NaID吸收曲线和广泛的高速CaII近红外三重吸收功能的存在和强度之间的联系在Ia型超新星周围的最大光。随着探测器探索超新星的不同距离; NaID > 10 $^{17}$ cm,高速CaII特征< 10 $^{15}$ cm。为此,我们使用了15颗Ia型超新星的新的中等分辨率X射线光谱样本。我们没有确定这两个探针之间的联系,这意味着,一个(或两个)是不物理相关的CSM的存在或CSM的发生在探测的距离由一个探针是不链接到它的存在,在探测的距离由其他。然而,先前确定的统计过剩的蓝移(超过红移)的NaID吸收的存在下,在这个样本中得到证实,在高的意义,并发现在晚型星系的Ia型超新星托管更强。这种过量很难解释为来自星际介质的起源,正如最近的一些模型所建议的那样,因为这样的起源预计不会显示出蓝移吸收的偏差。然而,这些功能的拱星起源也似乎不令人满意的基础上,我们的新结果,由于缺乏联系的两个探测器的CSM调查。
2021-07-19 astro-ph.HE
Predictions for the hydrogen-free ejecta of pulsational pair-instability supernovae
目前的时域天文学工作将揭示各种罕见的瞬变现象。我们在这里集中在脉动对不稳定性的演变,这可能会导致可观察到的电磁波和引力波的签名。我们模拟网格的裸氦星的特点所产生的黑洞(BH)的质量和喷出物的成分,速度和热状态。恒星对热核爆炸没有“弹性”反应:对不稳定性驱动的点火和质量喷射之间没有一一对应的关系,这导致了可观测脉冲的模糊性。与以前的研究一致,我们发现对于碳氧核质量为28 Msun < M_CO<30.5Msun的爆炸不足以影响表面。随着质量的增加,它们首先引起大的径向膨胀(30.5Msun<M_CO<31.4Msun),最后也引起质量喷射事件(M_CO>31.4Msun)。对不稳定性超新星中完全破裂的最低质量是M_CO= 57 Msun。M_CO> 121 Msun的模型达到光致蜕变区,产生M_BH> 125 Msun的BH。如果脉动模型通过(弱)爆炸产生BH,则先前喷射的材料可能会被冲击波击中。我们的特点是H-免费的拱星材料的脉动对氦核的不稳定性假设简单地说,喷出物保持恒定的速度后,喷射。我们的模型产生了质量为10^{-3}Msun<M_CSM<40 Msun的富氦喷出物。这些喷出物通常以几千个\kms发射,在核心坍塌之前达到~10^{12}-10 ^15} cm的距离。质量喷射事件和最终坍缩之间的延迟跨越了一个很宽的质量依赖范围(从亚小时到10^4年),并且喷射出的壳层也可以相互…
2020-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Cold and Dusty Circumstellar Matter around Fast-expanding Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)在揭示宇宙加速膨胀方面发挥着关键作用,但我们对它们的祖先的了解仍然非常有限。在这里,我们报告的刚性二分法发现在拱星(CS)环境中的两个子类的Ia型超新星(SNe Ia)定义的不同的光球速度。对于具有高光球速度(HV)的SNe Ia,我们发现在最大值过去的60-100天期间,蓝光中存在显着的过量通量,而对于具有正常光球速度(Normal)的SNe,这种现象是不存在的。这种蓝色的过剩可以归因于距离HV子类约1- 3x 10 ^{17} cm的星周尘埃的光回波。此外,我们还发现,HV SNe Ia的Na I吸收线系统地进行了系统的搜索,在所有的SNe Ia光谱的可变Na I吸收线,而这种演变是罕见的正常的。Na I吸收的演化可以用光电离模型来模拟,气体云的位置大约在2 × 10 ^{17} cm的距离,与从B波段光变曲线过量推断的CS尘埃的位置惊人地一致。这些观察清楚地表明HV和正常亚类的祖细胞是系统性不同的,表明它们可能分别来自单和双退化祖细胞系统。
2019-06-14 astro-ph.HE
Monte Carlo Radiation Transport for Astrophysical Transients Powered by Circumstellar Interaction
本文提出开源蒙特卡罗辐射输运程序 SuperLite,用于模拟星周相互作用驱动的瞬变现象光谱,并通过与 SuperNu、CMFGEN 对比及标准测试验证其能准确再现 Ia、IIP、IIn 型超新星光谱。
2023-05-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing the Circumstellar Environment of highly luminous type IIn SN ASASSN-14il
本研究对高光度IIn型超新星ASASSN-14il开展长期测光与光谱分析,揭示其星周物质与抛射物相互作用特征,推测其前身星为爆发阶段的亮蓝变星。
2024-12-15 astro-ph.HE
Luminous supernovae associated with ultra-long gamma-ray bursts from hydrogen-free progenitors extended by pulsational pair-instability
我们发现与超长伽马射线暴(GRB)相关的发光超新星(SNe)可能与脉动对不稳定性扩展的无氢祖先爆炸的缓慢冷却有关。在随附的论文(Marchant & Moriya 2020)中,我们已经证明,一些经历脉动对不稳定性的快速旋转的无氢GRB祖细胞可以保持由脉动对不稳定性引起的扩展结构,直到核心崩溃。这些先驱体的半径超过10朗日,有时在核心坍缩时超过1000朗日。因此,它们是有希望的超长伽玛暴的祖先。在这里,我们执行的光变曲线模拟的一个扩展的无氢祖半径为1962 Rsun的爆炸。由于大的原始半径,当爆炸能量大于1 e52 erg时,即使没有56 Ni核衰变的能量输入,喷出物在冲击波爆发后也经历缓慢冷却,并在光学上迅速演化(<~ 10天)发光(>~ 1 e43 erg/s)SNe。当~(56)Ni质量在1 Msun左右时,~(56)Ni衰变能量输入可以影响光变曲线峰值后的光变曲线,使光变曲线衰减变慢。它们也有超过10,000 km/s的快速光球速度和超过10,000 K的高温光球温度。我们发现SN 2011 kl的光学光变曲线中的快速上升和发光峰,这与超长GRB 111209 A有关,可以解释为扩展的祖先的冷却阶段。Marchant & Moriya(2020)提出的超长GRB祖先可以解释超长GRB持续时间和伴随的SN特性。当伽玛暴喷流离轴或被阻塞时,可以观察到发光的SNe作为快速的蓝色光…
2020-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double "acct": a distinct double-peaked supernova matching pulsational pair-instability models
本文通过多波段观测揭示SN2020acct是一颗独特的双峰剥离包层超新星,其光变曲线与72倍太阳质量氦核恒星的脉动对不稳定性模型高度吻合,并测得此类事件发生率低于核心坍缩超新星总率的0.1%。
2024-09-03 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
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
Circumbinary Discs as the Origin of Circumstellar Material around Interacting H-poor Supernovae and Fast Blue Optical Transients
Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(SOKENDAI 高级研究研究生院);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,国立自然科学研究院);Department of Physics and Columbia Astrophysics Laboratory, Columbia University(哥伦比亚大学物理系与哥伦比亚天体物理学实验室);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);School of Physics and Astronomy, Monash University(莫纳什大学物理与天文学学院)
研究通过模拟双星盘的粘性演化,揭示了快速稳定质子转移引发双星盘形成的过程,解释了氢贫超新星周围密集 circumstellar 环境的成因。
2026-10-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar Material Around Evolved Massive Stars
我回顾了在不同类型的演化大质量恒星(即红超巨星、黄超巨星、亮蓝变星、B[e]超巨星和沃尔夫-拉叶星)周围看到的物质的多波长观测,集中在本地和遥远的例子中的质量、成分和动能的诊断。星周物质对恒星的演化状态、恒星演化中偶发性质量损失的作用以及双星和旋转在形成喷出物中的作用有着重要的意义。这种质量损失决定了通过剥离恒星外层而产生的超新星的类型,但是星周气体也可以深刻地影响超新星爆发前的环境。致密的星周物质实际上可以改变超新星的类型,当它被超新星照亮或被爆炸波加热时。因此,被遥远的超新星照亮的未解决的星周物质可以提供一种研究遥远环境中大质量恒星质量损失的方法。
2010-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova interaction with dense mass loss
IIn型超新星(窄线)似乎是爆炸,在事件发生前有强烈的质量损失,因此光学光度是由星周相互作用提供动力的。如果质量损失区域具有光学深度$>c/v_s$,其中$v_s$是冲击速度,则冲击破裂发生在质量损失区域中,并且爆炸能量的显著部分可以被辐射。超亮SN 2006gy和正常光度SN 2011ht的发射可以合理地归因于风中的冲击爆发,SN 2011ht是一个低能事件。I型超亮超新星的光度可能来自与有限范围的质量损失区的相互作用。然而,在I型事件中没有清楚地观察到温度升高到最大亮度的独特现象。强烈的质量损失的机制包括脉动对不稳定性,在燃烧后期阶段的不稳定性产生的重力波,和二元效应。
2013-04-19 astro-ph.HE
A Precursor Plateau and Pre-Maximum [O II] Emission in the Superluminous SN2019szu: A Pulsational Pair-Instability Candidate
本文研究超亮超新星SN2019szu,发现其爆炸前约40天平台和上升期[O II]等禁戒发射线,提出早期脉动对不稳定性抛射低密度富氧物质并碰撞产生前兆平台,是该机制迄今最佳候选体之一。
2024-01-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova 1998S at 14 years Postmortem: Continuing Circumstellar Interaction and Dust Formation
我们报告的晚时间光谱观测的类型IIn SN 1998 S,采取爆炸后14年使用大双筒望远镜。光谱显示出[O I]、[O II]、[O III]、H-α、H-β和[Fe II]的宽发射特征。过去十年的演变已经表现出加强的氧转换,证据表明,后期发射是由越来越多的富含金属的SN喷出物穿越反向冲击。H-α的光度要求SN 1998 S仍然与致密的星周物质(CSM)相互作用,这可能是由红超巨星前身的强风在爆炸前至少1000年产生的。发射线表现出不对称的蓝移轮廓,这意味着SN的后退半球被尘埃遮蔽。特别是[O III]线,其红翼完全被抑制。这可能是预期的尘埃消光或较小的径向分布[O III]的波长依赖性的结果。在后一种情况下,[O III]的红色翼可能被核心尘埃吸收,而蓝色和红色翼都被前向和反向冲击之间的冷致密壳层内的尘埃吸收;这种解释可以解释为什么SNe的后期[O III]发射通常比模型预测的要弱。的[O I]线表现出双峰结构上的更广泛的基础配置文件,可能是由于个别团块的喷出物或环状结构的富含金属的碎片发射。峰的质心是蓝移的,并且缺少红色对应物。然而,在第1093天获得的档案光谱显示了第三个红移峰,我们怀疑它已经被过去十年形成的尘埃所熄灭。这意味着在其他SNe观测到的多峰氧分布的“缺失”红色成分可能被不同程度的尘埃消光所掩盖。
2012-06-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-wavelength observations of the Luminous Fast Blue Optical Transient AT2023fhn
本文通过多波段光变、宿主星系与星周环境建模研究 AT2023fhn,发现其辐射比差异或源于视角,并支持大质量恒星相关前身模型。
2024-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Helium stars exploding in circumstellar material and the origin of Type Ibn supernovae
Ibn型超新星(SNe)是一类神秘的瞬变现象,其光谱呈现持续狭窄的HeI线,其热光变曲线通常快速演化,相对于标准的Ibc型SNe,在峰值处过亮。我们探索的相互作用的情况下,这种类型的伊本SNE进行辐射流体动力学和辐射传输计算。我们发现,标准能量的氦星在密集的风状星周物质(CSM)中爆炸,在白天的时间尺度上可以达到几个10^44 erg/s的峰值光度,让人想起像AT 2018 cow这样的特殊事件。类似的相互作用,但风力较弱,可以导致Ibc型SNe,具有双峰光变曲线和峰值光度范围在~10^42.2到~10^43 erg/s之间。相比之下,大多数Ibn型SNe的窄谱线和适度的峰值亮度表明,一颗初始小于~5 Msun的氦星发生了低能爆炸,很可能是由相互作用的双星产生的,并与一颗大质量的富含氦的、可能是类似喷射物的CSM在~ 10 ^15 cm处发生碰撞。对由相互作用产生并提供动力的缓慢移动致密壳层的非局域热力学平衡辐射传输模拟与Ibn SNe型(例如2006 jc、2011 hw或2018 bcc)在后期相比有利,并建议由约50%的氦组成,太阳金属丰度和总喷出物/CSM质量为1- 2兆太阳。一个较低的分数氦丰度导致弱或缺乏氦线,从而排除了更大规模的配置观察型伊本SNe。此外,铁II排放低于5500 A的优势,在伊本SNe型在晚些时候没有预测在低金属丰度。因此,尽管它们有很好的性质,但来自…
2021-11-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2005ip: A Luminous Type IIn Supernova Emerging from a Dense Circumstellar Medium as Revealed by X-Ray Observations
本文报道了邻近的I In型超新星(SN)2005 ip的X射线光谱演化,基于Chandra和Swift的观测,时间跨度为爆炸后的1 ~ 6年。所有时期的X射线谱都符合kT > 7 keV的热发射模型。有些高的温度表明X射线辐射主要来自于前向激波加热的星周介质。我们发现,大爆炸后2-3年的光谱中,N_H ~ 5e ~(22)cm^{-2}吸收很强,但在最后时刻,吸收逐渐减弱到银河系吸收N_H ~ 4 e ~(20)cm^{-2}的水平。这表明超新星是在一个致密的星周介质中爆炸的,前向激波已经超过了它。固有的X射线亮度保持不变,直到最后一个历元,当它下降了~2倍。在平台期,SN 2005 ip的固有亮度为1.5e41 erg/s,是最亮的X射线SN之一。由柱密度导出质量损失率的下限为M_dot ~ 0.015(V_w/100 km/s)M_sun/yr,这与由X射线光度导出的M_dot ~ 0.02(V_w/100 km/s)M_sun/yr(V_w为星周风速)基本一致。如此高的质量损失率表明,这颗恒星的前身就像一颗明亮的蓝色变星一样,有着喷发式的质量喷射。在爆发期喷出的总质量估计为~ 15M_sun,表明原始质量大于~ 25M_sun。
2013-11-28 astro-ph.HE
SN 2011hw: Helium-Rich Circumstellar Gas and the Luminous Blue Variable to Wolf-Rayet Transition in Supernova Progenitors
本文介绍了奇特的IIn/Ibn型超新星SN 2011 hw的光度学和光谱学。它的光变曲线显示出比正常SNeIbc更慢的衰减率,峰值绝对星等为-19.5等(未过滤),第二峰值为-18.3等(R)。SN 2011 hw的光谱与正常SN类型相比是不寻常的,最接近SNeIbn的光谱。我们的分析集中在比较SN 2011 hw和经过充分研究的Type Ibn SN 2006 jc上。虽然这两个SNe有许多重要的相似之处,但差异也很明显:与SN 2006 jc相比,SN 2011 hw具有较弱的HeI和CaII线和相对较强的H线,其光变曲线具有较高的光度和较慢的下降速率,与祖先的CSM相关的发射线较窄。人们可以用6000 K黑体和SN 2006 jc的光谱的相等贡献来再现SN 2011 hw的不寻常的连续形状。我们将这种发射成分和两个SNe之间的许多其他差异归因于SN 2011 hw中少量额外H的额外不透明度,类似于使SNeIIb不同于SNeIb的小H质量。CSM中较慢的速度和升高的H含量表明SN 2011 hw的祖先和Ofpe/WN 9恒星之间的联系,Ofpe/WN 9恒星在爆发之间的热静止阶段与LBV相关,并且是H-贫-但不是H-自由的经典Wolf-Rayet(WR)恒星。我们的结论是,SN 2011 hw和SN 2006 jc之间的相似性和差异,可以在很大程度上理解,如果他们的祖先在不同的…
2012-03-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Dust Echoes from Luminous Fast Blue Optical Transients
像AT 2018 cow这样的发光快速蓝色光学瞬变(LFBOTs)形成了一类罕见的发动机驱动爆炸,其起源不明。这些事件的一个标志性特征是由快速(v > 0.1 c)喷出物和致密的拱星物质(CSM)相互作用提供动力的射电/毫米波同步辐射,这些物质延伸到祖星周围大于1 e 16 cm的大半径。假设这CSM是从祖外流,我们表明,尘埃颗粒的大小可达1微米,可以形成在外流在爆炸前几年。这种尘埃CSM会在峰值光之前衰减瞬态的紫外(UV)发射,然后被上升的光度破坏,使最大值之前的颜色变红(与LFBOT候选者MUSSES 2020 J的最大值之前的红色到蓝色的颜色演变一致)。尘埃在被摧毁前的再辐射会产生一个亮度约为1 e41 - 1 e42 erg/s的近红外(NIR)“回波”,持续数周,这在瞬变快速褪色的蓝色连续光谱中是可以检测到的。我们发现,这种尘埃回波与之前在AT 2018 cow中观察到的无法解释的NIR过量是相容的。早期近红外光曲线的逐渐衰减可能是由于CSM集中在广角流出或圆环中,这与AT 2018牛喷出物的高度非球面几何形状一致。前最大光学/紫外和近红外后续LFBOTs提供了一个新的探测器的CSM环境,并放置额外的限制,他们的祖先。
2022-10-04 astro-ph.HE
An imaging polarimetry survey of Type Ia supernovae: are peculiar extinction and polarization properties produced by circumstellar or interstellar matter?
一些高度红化的Ia型超新星(SNe Ia)与典型的银河系尘埃($R_V \approx 3.3$)相比,显示出较低的全消光比($R_V \lesssim 2$),偏振曲线在蓝色波长处急剧上升,与典型的银河系值($λ_{\rm max} \approx 0.55$ $μ$ m)相比,在短波长处有峰值偏振值($λ_{\rm max} < 0.4$ $μ$ m)。了解这些特性的来源可以提供对Ia型超新星祖先系统的深入了解。我们的目标是确定它们是否是宿主星系的星际尘埃或星周尘埃的结果。这是通过分析的连续偏振的66 SNe Ia在尘埃丰富的螺旋星系和13 SNe Ia在尘埃贫乏的椭圆星系作为一个函数的归一化银河系中心距离。我们发现,有一个总的趋势,SNe Ia在螺旋星系显示偏振值增加时,位于更接近宿主星系的中心,而SNe Ia在椭圆形的宿主星系显示低偏振。此外,所有高度偏振的超新星Ia在螺旋宿主星系显示偏振曲线上升向蓝色波长,而没有证据表明,这种偏振特性在椭圆形的宿主星系。这表明,奇特的偏振曲线的来源可能是星际物质的结果,而不是星周物质。对某些Ia超新星观测到的特殊的偏振和消光特性可以用超新星或星际辐射场引起的辐射力矩破坏机制来解释。
2021-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hydrodynamic Modelling of Early Peaks in Type Ibc Supernovae with Circumstellar Interaction
本研究通过流体动力学模拟约束Ibc型超新星星周介质属性,发现其质量与解析模型一致但半径不同,并预测ULTRASAT巡天将观测到约30个类似早期峰值。
2025-08-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Signatures of Circumstellar Interaction in the Unusual Transient AT2018cow
AT 2018 cow是一款独特的瞬变激光器,因其相对较快的光变曲线、高峰值辐射热光度和蓝色而脱颖而出。这些特性将其与典型的放射性能量核心坍缩超新星(SNe)区分开来。相反,这些特征更类似于快速蓝光光学瞬变(FBOTs)的增长样本。大多数发现在数百兆秒差距,FBOT后续行动通常限于几个测光点和低信噪比光谱。AT 2018 cow仅为约60 Mpc,为详细的随访提供了机会。迄今为止发表的关于这个天体的研究对AT 2018 cow有许多解释,但没有一个特别考虑到相互作用的Ibn型SN亚类。我们指出,虽然窄线不占主导地位的频谱AT 2018 cow,窄巴耳末线通常在SNe IIn,窄线AT 2018 cow可能仍然是一个混合的未解决的HII区域的排放和排放缓慢,冲击前CSM。我们将AT 2018 cow与相互作用的SNe Ibn和IIn进行比较,发现了一些值得注意的相似之处,包括光变曲线上升和下降时间,峰值幅度,X射线光变曲线和光谱特性。特别是,AT 2018 cow的He I线与SNe Ibn或过渡SNe Ibn/IIn天体的某些例子非常相似。因此,我们探索的假设,CSM相互作用在一个相对H-穷人的系统可能有一些优点,在解释观察到的属性AT 2018 cow,我们继续考虑祖先的影响AT 2018 cow,FBOTs,和SNe~Ibn。
2019-03-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diagnosis of Circumstellar Matter Structure in Interaction-powered Supernovae with Hydrogen Line Feature
本研究通过 Monte Carlo 辐射转移模拟比较稳态与爆发式质量损失形成的致密 CSM,证明窄 P-Cyg 线及蓝移光子超出可用于诊断 IIn 型超新星的星周结构与质量损失机制。
2024-01-23 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
Extreme Supernova Models for the Superluminous Transient ASASSN-15lh
最近发现的前所未有的超亮瞬变ASASSN-15 lh(或SN 2015 L),其紫外光明亮的第二峰挑战了所有的功率输入模型,已提出的超亮超新星。在这里,我们研究一些ASASSN-15 lh在恒星爆炸的背景下,涉及一个或多个功率输入的组合的几个可行的解释。我们用一个混合模型模拟了ASASSN-15 lh的光变曲线,该模型包括磁星自旋下降能和贫氢星周相互作用的贡献。我们还研究了纯拱星相互作用与大量缺氢壳的模型,并讨论了所观察到的光谱中缺乏相互作用的功能。我们发现,作为一个超新星ASASSN-15 lh可以最好地模拟的能量核心崩溃的~40 Msun的恒星与氢贫壳~20 Msun。拱星壳和前身质量与最后超新星爆炸后强相互作用所需的快速旋转脉动对不稳定超新星前身一致。初始周期为1-2 ms、磁场为0.1 ~ 1 x 10^14 G的磁星注入额外的能量,可以提供克服单分量模型不足所需的额外亮度,但这需要对磁星进行更多的微调和极端参数,以及假设磁星能量有效地转化为辐射。因此,我们倾向于一个单输入模型,在一个非常强大的核心坍缩SN爆炸后,在一个强大的SN喷出物CSM相互作用形成的反向冲击可以提供重现后期UV亮高原所需的光度。
2016-06-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Modeling of interactions between supernovae ejecta and aspherical circumstellar environments
大质量恒星的特征是通过球对称的恒星风或爆炸前的脉冲,或通过非球面形式的星周物质(CSM),如双极叶或流出的星周赤道盘,显著损失质量。大多数大质量恒星中有相当一部分以核心坍缩结束生命;超新星(SNe)总是位于由其祖先创造的星周包层内。我们研究的动态和热效应之间的碰撞膨胀喷出物的SNe和CSM,可能形成的过程中,例如,sgB[e]星阶段,一个明亮的蓝色可变阶段,周围的PopIII恒星,或各种形式的吸积。对于随时间变化的流体动力学建模,我们使用我们自己的有限体积法构建的代码。该程序对于计算具有较大不连续性的激波和物理流是非常有效的。盘的初始几何形状对应于在开普勒轨道上运行的材料的密度结构。我们研究的行为的密度,压力,膨胀速度,和温度结构的相互作用区下的各种几何构型的致密赤道盘。我们的“低密度”模型显示出显着的非球面的磁盘质量损失率$\dot{M}_\text{csd}=10^{-6}\,M_\odot\,\text{yr}^{-1}$的情况下。模型还显示了SN -盘接触区域中的过密度区,并表明盘与盘外更自由膨胀的材料之间的剪切区内的开尔文-亥姆霍兹不稳定性的发展。
2019-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Circumstellar Medium Interaction in SN 2018lab, A Low-Luminosity II-P Supernova observed with TESS
SN 2018实验室是一颗低光度型IIP超新星(LLSN),其V波段峰值光度为$-15.1\pm0.1$等。SN 2018实验室是由距离小于40 Mpc(DLT 40)SNe巡天发现的,其发现时间仅为爆炸后0.73天,由凌日系外行星巡天卫星(TESS)观测确定。SN 2018实验室的TESS观测产生了一个密集采样,快速上升的早期光变曲线,可能是由星周介质(CSM)相互作用驱动的。SN 2018实验室最早光谱($<$ 2天)中的蓝移、增宽闪光特征为喷出物-CSM相互作用提供了进一步的证据。SN 2018实验室早期的光谱特征可以用一个扩展包层的红超巨星祖先和近距离CSM模型很好地描述。SN 2018 lab是少数几个观测到闪光特征的LLSNe之一,它强调需要更多早期光谱来解释II型SNe闪光特征形态的多样性。
2023-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pulsational Instability of Quasi-Stars: Interpreting the Variability of Little Red Dots
研究准星体的脉动不稳定性,发现其光球脉动驱动质量损失,影响准星体寿命和种子黑洞最终质量。
2025-12-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Multiple Peaks and a Long Precursor in the Type IIn Supernova 2021qqp: An Energetic Explosion in a Complex Circumstellar Environment
本文通过测光与光谱观测及解析建模,揭示IIn型超新星2021qqp的多峰光变和长时前兆源于爆炸前约0.8年和2年的两次剧烈质量损失,并探讨了大质量恒星爆发或极端并合的前身星通道。
2024-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early excess emission in Type Ia supernovae from the interaction between supernova ejecta and their circumstellar wind
研究了Ia型超新星抛射物与星周风相互作用对测光性质的影响,发现特定质量损失率下CSM相互作用会导致光学和紫外波段的早期超量发射及颜色演化。
2023-05-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
LSQ13ddu: A rapidly-evolving stripped-envelope supernova with early circumstellar interaction signatures
本文描述了La Silla-QUEST巡天发现的快速演化和不寻常的超新星LSQ 13 ddu。LSQ 13 ddu在$\mathit{LSQgr}$波段显示出仅4.8 $\pm$ 0.9 d的快速上升,达到$-$ 19.70 $\pm$ 0.02 mag的峰值亮度。LSQ 13 ddu的早期光谱显示,与星周物质(CSM)相互作用产生的微弱而狭窄的He I特征。这些相互作用的签名迅速减弱,与带状信封SNe中看到的一致的广泛特征在最大值后两周左右成为主导。狭窄的He I速度与亮蓝色变星的风速一致,但其光谱缺乏典型的氢特征。快速和明亮的早期光曲线是不一致的放射性$^{56}$镍供电,但可以解释通过CSM相互作用和一个潜在的$^{56}$镍衰变组件,占主导地位的LSQ 13 ddu的后期时间行为的组合。基于潜在的广泛特征的强度,与标准SNe Ib相比,LSQ 13 ddu似乎缺乏He。
2019-12-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A modeling perspective on the diversity of red-supergiant stars exploding within circumstellar material
Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,CNRS-索邦大学);Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology(加州理工学院卡希尔天体物理学中心)
研究通过建模探讨红超巨星在星周物质中爆炸的多样性,分析了不同能量爆炸、星周物质密度和结构对光变曲线和光谱特征的影响,揭示了星周物质相互作用对紫外亮度和光学上升时间的影响。
2025-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
High resolution spectroscopy of SN~2023ixf's first week: Engulfing the Asymmetric Circumstellar Material
本研究利用LBT/PEPSI对SN~2023ixf首周高分辨率光谱进行分析,通过CSM发射线演化推断其致密、非球形结构,并认为谱线消失源于光球吞噬不对称CSM。
2023-08-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova interactions with aspherical circumstellar material I: calculations of light curves, AB magnitudes, spectra, and polarisation
Masaryk University(马萨里克大学);Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院天文研究所)
本文研究超新星与非球形 circumstellar 物质的相互作用,通过数值模拟辐射-流体动力学行为,计算光变曲线、光谱和偏振特性,比较不同密度分布模型的观测属性。
2026-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Landscape of Thermal Transients from Supernova Interacting with a Circumstellar Medium
本文通过解析标度关系和辐射流体力学模拟,系统分类了超新星抛射物与球对称星周介质壳层相互作用产生的热瞬变光变曲线形态,并验证其对多种观测瞬变现象的解释力。
2024-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR