A Dip after the Early Emission of Super-Luminous Supernovae: A Signature of Shock Breakout within Dense Circumstellar Media
超亮超新星（SLSNe）的起源，特别是其巨大光度的来源，至今还没有弄清楚。虽然SN喷出物和致密的星周介质（CSM）之间的强相互作用是一个领先的方案，替代模型已经提出。在这封信中，我们提出了新的诊断方法来区分强SN-CSM相互作用的情况下，从其他：在光度下降（“下降”）之前的主峰的光曲线。这种下降是一个不可避免的后果，有一个密集的CSM内发生的冲击突破。如果一个致密的CSM壳层位于远离内部原始物质的大半径处，那么SN喷出物到达它需要时间，早期的光变曲线可以在碰撞前由SN喷出物提供动力。一旦SN喷出物与致密的CSM碰撞，电子密度和汤姆逊散射不透明度突然增加。即使内部有发射源，光子也无法离开激波，这导致了光变曲线的下降。这种下降是从强相互作用情景中得出的可靠预测，与早期发射的动力源无关。最后，前向激波从致密的CSM内部爆发出来，由于连续的强SN-CSM相互作用，亮度增加，导致SLSN。在贫氢SLSN 2006 oz中观察到的可能的下降可能是这种特征的第一个例子，并支持SN-CSM相互作用作为SLSN 2006 oz的电源。
2012-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shock Breakout in Dense Circumstellar Material with Application to PS1-13arp
激波爆发（SBO）是超新星（SN）的第一个电磁信号，是探测超新星爆发起源的重要手段。不幸的是，SBO是很难捕捉与目前的调查，由于其短暂的时间尺度（$\lesssim 1\,$小时）。然而，SBO可能会延长时，致密的拱星物质（CSM）的存在。事实上，最近对SNe的光度建模研究以及早期的光谱学研究表明，这种密集的CSM可能比以前预期的更常见。如果为真，这也应该影响SBO的功能。我们提出了一个探索的影响，这样的CSM相互作用的SBO的宽度和光度使用分析和数值模拟，在那里我们参数化的CSM作为一个稳态风。然后，我们将此模型与PS1- 13 arp进行比较，后者是一个SN，显示出早期的紫外线过量，这被认为是密集CSM中的SBO。我们发现PS1- 13 arp与质量为$\sim 0.08\, M_{\odot}$和半径为$\sim 1900\, R_{\odot}$的风很好地拟合，这些参数与使用测光模型推断的II型SNe的参数相似，如果不是质量稍小的话。这种相似性表明，未来SNe~II的SBO观测可能比以前更容易获得。
2021-09-08 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
Shock breakouts from compact CSM surrounding core-collapse SN progenitors may contribute significantly to the observed $\gtrsim10$ TeV neutrino background
本文提出核心坍缩超新星激波突破爆炸前一年形成的致密 CSM 壳可产生高能中微子，解释 $\gtrsim10$ TeV 背景及其缺失的伽马伴随辐射，并指出需建立突破期能谱演化理论。
2024-12-03 astro-ph.HE hep-ph
The Optical to X-ray Luminosity and Spectrum of Supernova Wind Breakouts
该研究分析超新星辐射激波突破富氢风介质时的光学到X射线辐射演化，提出解析模型与数值模拟，揭示X射线特征及对前身星质量损失历史的推断意义。
2025-09-08 astro-ph.HE
Supernova PTF12glz: a possible shock breakout driven through an aspherical wind
我们提出了超新星PTF 12 glz的可见光和紫外（UV）观测。SN是在近紫外和R波段发现和监测的，这是GALEX和Palomar瞬态工厂联合活动的一部分。它是迄今为止观测到的能量最高的IIn型超新星之一（~10^{51} erg）。如果辐射能量主要来自激波动能的热化，我们证明PTF 12 glz在爆炸死亡前被~1太阳质量的星周物质（CSM）所包围。PTF 12 glz显示了一个令人困惑的特性：在早期，虽然自由膨胀的喷出物可能被光学厚的CSM所掩盖，但最适合观测的黑体半径以约7000 km/s的速度增长。这样的速度是快速移动的喷出物的特征，而不是光学厚CSM。这一阶段的径向膨胀发生在任何光谱特征的膨胀喷出物出现在光谱，而光谱数据和测辐射热光度似乎表明，CSM是光学厚。我们提出了一个几何解决方案，这个难题，涉及一个非球面结构的CSM周围PTF 12 glz。通过模拟辐射扩散通过一个板的CSM，我们表明，一个非球面几何形状的CSM可以导致在不断增长的有效半径。这个简单的模型也使我们能够恢复PTF 12 glz的黑体温度下降。SLAB-Diffusion是我们编写的用于模拟光子通过CSM板的辐射扩散并评估所观察到的半径和温度的代码，可以在线使用。
2020-11-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interaction-powered supernovae: Rise-time vs. peak-luminosity correlation and the shock-breakout velocity
超新星（SN）喷出物与祖星的光学厚的星周介质（CSM）相互作用可以导致明亮的、长寿命的激波爆发事件。这种SNe的候选者包括IIn型和超发光SNe。如果这些SNe中的一些是由相互作用提供动力的，那么它们的峰值光度、辐射热光变曲线上升时间和激波爆发速度之间应该有一个关系。由于在冲击爆发的冲击速度没有测量，我们预计的相关性，与一个显着的蔓延，上升时间和这些SNe的峰值亮度之间。在这里，我们提出了一个样本的15 SNe IIn，我们有很好的约束，他们的上升时间和峰值亮度从观测使用Palomar瞬态工厂。我们报告的R-波段的上升时间和这些SNe的峰值亮度之间的可能的相关性，误报概率为3%。假设这些SNe是由相互作用提供动力的，结合这些观测值和理论，我们可以推导出冲击波爆发速度的下限。我们发现的冲击速度下限与SNe的预期一致（即，~10^4 km/s）。这支持了SNe IIn的早期光变曲线是由致密CSM中的冲击爆发引起的建议。我们注意到，这种相关性可能来自其他物理机制。对其他类别的SNe执行这样的测试（例如，超发光SNe）可以用于排除一类事件的相互作用模型。
2014-04-15 astro-ph.HE
X-ray emission from supernovae in dense circumstellar matter environments: A search for collisionless shocks
（节录）。一些超新星的光学光变曲线可能是由爆炸冲击波在光学厚的星周物质（CSM）中沉积的能量向外扩散提供动力的。最近的研究表明，在光学厚的风中，以辐射为媒介和主导的激波必须转变为无碰撞激波，并能产生硬X射线。相对于最大可见光，X射线预计在较晚的时间达到峰值。在这里，我们报告的搜索，使用斯威夫特和钱德拉，X射线发射属于类的祖先被怀疑是嵌入在密集的CSM（IIn/Ibn/SLSN-I）的28 SNe。在我们的样品中的两个SNe的X射线属性是大致一致的预期X射线从碰撞冲击在光学厚CSM。因此，我们认为它们的光学光变曲线是由CSM中的冲击击穿提供动力的。我们发现，另外两个事件是太X射线明亮的SN最大的光学光的冲击爆发模型来解释。我们的结论是，一些，但不是所有的，类型IIn/Ibn SNe的光变曲线是由CSM的冲击突破。对于我们样本中的其余SNe，包括所有SLSN-I事件，我们的X射线极限不够深，并且通常在过早的时间获得以得出关于其性质的结论。我们认为，SNe的光学光变曲线（其X射线发射在较晚时间达到峰值）可能是由致密CSM的冲击能扩散提供动力的。我们评论的可能性，以检测其中一些事件的无线电。
2012-06-04 astro-ph.HE
Multi-wavelength Signatures of Supernova Shock Breakout from Red Supergiants in Two Dimensions
National Taiwan University（台湾大学）；Academia Sinica, Institute of Astronomy and Astrophysics（中央研究院天文及天文物理研究所）；Heidelberger Institut für Theoretische Studien（海德堡理论研究所）；RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所前沿研究 institutes）；Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechenzentrum（海德堡大学天文学中心天文计算中心）
该研究通过二维模拟揭示红超巨星超新星冲击波爆发的多波长特征，发现强辐射前导波驱动流体不稳定性，导致光球向外移动，且爆发峰值亮度和持续时间与质量损失及爆炸能量密切相关。
2026-01-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernova PTF 09uj: A possible shock breakout from a dense circumstellar wind
IIn型超新星（SNe）的特征是其喷出物与周围的星周物质（CSM）发生强相互作用，这为研究大质量恒星爆炸死亡前的质量损失历史提供了一个独特的机会。本文介绍了Palomar瞬变工厂（PTF）探测到的一个IIn型SN PTF 09 uj的发现和后续观测。在发现PTF之前，GALEX在紫外（UV）波长的偶然观测发现了SN光变曲线的上升。SN的紫外光变曲线上升很快，时间尺度只有几天，紫外绝对AB星等约为-19.5。通过对观测结果进行建模，我们认为紫外光变曲线的快速上升是由于SN激波突破致密CSM（n~10^10 cm^-3）所致。此外，我们发现在爆炸之前，祖先经历了一个持续数年的高质量损失率阶段（每年约0.1太阳质量）。相对于其他SN的IIn，该SN的衰变速率快。
2010-09-27 astro-ph.HE
Probing the Shock Breakout Signal of SN 2024ggi from the Transformation of Early Flash Spectroscopy
通过早期小时至天尺度光谱，研究SN 2024ggi激波突破信号，揭示致密CSM分布、高质量损失率及复杂的前身星质量损失历史。
2024-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Early Ultraviolet Light-Curves of Type II Supernovae and the Radii of Their Progenitor Stars
本研究利用ZTF的34个II型超新星样本的早期紫外光变和X射线数据，构建激波冷却模型拟合框架，约束前身星爆发半径与周星物质性质，发现多数前身星质量损失率低，爆发半径分布受光度偏差影响且大半径尾部或源于周星物质。
2024-04-14 astro-ph.HE
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
Shock breakout theory
最早的超新星（SN）发射是在激波前方等离子体的光学深度下降到c/v以下时产生的，其中v是激波速度。这种“爆发”可能发生在冲击波到达恒星边缘时，在几秒到几分之一小时的时间尺度上产生明亮的X射线/紫外线闪光，然后在一天的时间尺度上从膨胀的冷却包层中发射紫外线/光学“冷却”。如果爆发前从祖星喷出的星周物质（CSM）的光学深度大于c/v，则爆发将发生在更大的半径处，在CSM内，持续时间延长到天的时间尺度。早期爆发和冷却的性质，发射携带着祖星结构的独特特征（例如它的半径和表面成分）和它的质量损失历史。宽场瞬态测量的最新进展使SN检测在一天的时间尺度上，并正在被用来设置独特的约束所有类型的SNe的祖先。本章包括SN爆发理论的教学描述，并简要概述了我们迄今为止从观测中学到的东西，以及为了取得进一步的重大进展所需的观测能力的进展。
2017-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
How Dense a CSM is Sufficient to Choke a Jet?
剥离包层高速超新星（Ic-BL SNe）的祖先星可以在一个致密的星周介质（CSM）中爆炸，该介质延伸到祖先半径的许多倍。这使得是否所有的Ic-BL SNe都有一个喷流的问题变得复杂，喷流可以穿过恒星，并在轴上被视为长时间的伽马射线暴（GRB）。更具体地说，一个足够密集的CSM可能会“窒息”射流，重新分配其能量准球形。在这项研究中，我们数值计算的CSM密度所需的射流阻塞。对于典型的伽玛暴，我们确定喷流不会在CSM中被阻塞，除非$ρr^2 > 4 \times 10^{19}$ g/cm;这需要几个太阳质量的CSM位于祖源的$10^{13}$ cm之内，比任何观测到的CSM都要高得多。我们的结论是，典型的伽玛暴喷流在CSM中没有被阻塞。然而，在许多情况下，CSM具有足够的质量来将喷流减速到适度的洛伦兹因子（$Γ\sim 10$），这将导致喷流的长滑行阶段，在余辉光变曲线中可以观察到长的平台（可能长达几天）。对于高质量CSM中低能伽玛暴的极端情况，喷流将减速到非相对论速度，导致它在冲出CSM之前适度地扩展到更大的张角（$θ_j \approx 20$度）。即使在这些极端的例子中，射流在爆发之前也没有时间在CSM中准球形地重新分配其能量。
2019-07-08 astro-ph.HE
Extended Shock Breakout and Early Circumstellar Interaction in SN 2024ggi
本文通过对 II 型超新星 SN 2024ggi 的高节奏测光与光谱观测，研究其早期激波暴破和星周物质相互作用，测定 CSM 速度、质量损失率及空间范围，并与 SN 2023ixf 比较，揭示其 CSM 总质量更低。
2024-08-01 astro-ph.HE
Probing red-supergiant atmospheres and winds with early-time high-cadence high-resolution type II supernova spectra
本研究利用辐射流体动力学和辐射转移方法，结合早期高时间分辨率高空间分辨率II型超新星光谱，探测被不同星周物质包裹的红超巨星前身星大气与星风特性，揭示激波突破阶段辐射加速对窄线展宽的影响及观测策略。
2024-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early-time signatures of γ-ray emission from supernovae in dense circumstellar media
我们给出了我们对相互作用动力超新星（SNe）发射的γ射线的研究结果，SNe是最近发现的一种SN类型，被认为被密度为10^7-10^12 cm^-3的星周介质（CSM）所包围。如此高的密度有利于SN冲击波中加速的相对论质子与CSM质子之间的非弹性碰撞，并通过中性π衰变产生γ射线光子。利用包括同步辐射、源膨胀引起的绝热损失、光子-光子相互作用、质子-质子碰撞和质子-光子相互作用的数值程序，计算了冲击爆发后不久的多波长非热光子辐射，并跟踪其时间演化，直到100-1000天。聚焦于大于100 MeV的γ射线发射，我们发现费米-LAT望远镜可以探测到附近（<10 Mpc）的具有密集CSM（>10^11 cm^-3）的SNe。
2016-07-20 astro-ph.HE
Predicting High-Energy neutrino emission from X-ray absorption in CSM-interacting SNe
Ariel University（阿里埃尔大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；INAF - Istituto di Radioastronomia（意大利国家天体物理研究所射电天文台）
本研究提出数据驱动框架，利用X射线吸收柱密度和激波速度重建CSM分布，预测SN 2023ixf和SN 2024ggi的中微子发射，并确定最佳探测时间窗口。
2026-10-07 astro-ph.HE
Shock cooling emission from late-time mass loss in low-mass He star binaries
The Observatories of the Carnegie Institution for Science（卡内基科学研究所天文台）；Center for Interdisciplinary Exploration & Research in Astrophysics (CIERA), Physics & Astronomy, Northwestern University（西北大学天体物理交叉探索与研究中心）
研究低质量氦星双星后期质量损失产生的超新星，基于双星演化模拟建模CSM并计算光变曲线，其特性反映在部分Ib/n型超新星中，或能解释FBOTs，且质量损失产生的CSM与激波相互作用可能产生后期射电辐射，可用于检验相关情景。
2026-08-25 astro-ph.HE
Shock cooling and breakout emission for optical flares associated with gravitational wave events
本文研究活动星系核盘中黑洞并合后喷流激波的突破与冷却辐射，并将其应用于与引力波事件相关的光学耀斑，发现多数耀斑可由该机制解释，并给出延迟时间、颜色演化及X射线伴随辐射等可检验预言。
2023-10-27 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Radiative Acceleration of Dense Circumstellar Material in Interacting Supernovae
本研究通过数值与解析方法探究相互作用超新星中致密星周物质的辐射加速机制，揭示其加速度与星周物质密度的关联，解释了II型超新星早期光谱的速度多样性，并指出更致密环境下该效应对早期非热辐射的影响。
2023-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Theoretical X-ray light curves of young SNe II: the example of SN 2013ej
富氢超新星（SNe II）在激波爆发后的最初几十到几百天内发出的X射线信号编码了关于其前身星周围物质（CSM）的重要信息。在这项研究中，我们描述了一种方法来生成SN II X射线光变曲线进行流体动力学模拟与代码雅典娜++，使用X射线包XSPEC。此外，我们采用辐射扩散流体动力学程序SNEC来产生不同波段的光变曲线。在这个数值设置中，我们模拟的X射线和光发射从一组祖模型，包括两个（红超巨星+低密度稳定风），或三个（红超巨星+致密CSM +低密度稳定风）组件。我们改变风的密度和CSM的斜率，看看这些参数如何影响得到的X射线和光学光变曲线。在我们的模型中，我们确定了一个能够大致再现光学和X射线数据的观测良好的SN 2013 ej。为了实现这一点，该模型中密集CSM的斜率应比定常风（$ρ\propto r^{-2}$）的斜率更陡，并更接近$ρ\propto r^{-5}$。另一方面，我们表明，过于陡峭和扩展CSM配置文件可能会产生过多的X射线发射在最初的几十天，高达几个数量级大于观察。我们的结论是，能够再现所观察到的X射线信号从SNe~II连同其光学光变曲线是至关重要的，在建立不同的CSM模型的有效性。
2018-10-03 astro-ph.HE
Demystifying shock breakout spectra
本研究提出简化的激波暴发光谱模型，基于三个时标的五种排序划分五类光谱演化情景，给出分段幂律光谱参数，为通过观测约束前身星物理条件提供理论工具。
2024-12-09 astro-ph.HE
Shock Breakout from Type Ia Supernova
Ia型SNe的爆炸燃烧方式仍然是一个突出的问题。通常认为它开始于亚音速爆燃，但这可能会转变为超音速爆震（DDT）。我们认为，这种转变导致爆发性冲击，这将提供第一个明确的证据，滴滴涕发生。它的主要特征是持续约0.01 s的硬X射线闪光（~20 keV），总辐射能量约为10^{40}尔格，随后是冷却尾。这在可见光曲线中产生了一个独特的特征，与镍衰变分开。这条冷却尾在大约1天时有一个最大的绝对视星等M_V = -9到-10，它最敏感地依赖于DDT发生时的白矮星半径。随着热扩散波的进入，这些表面层的成分可能会被印刻成光谱特征，这将有助于区分Ia型超新星的祖先模型。由于这一特征应该伴随着每个Ia超新星，未来的深度调查（例如，m=24）将看到它的距离约为80 Mpc，最大速率约为60/年。档案数据集也可以用来研究由冲击加热所决定的早期上升（大约在最大B波段光之前20天）。一个类似的，稍微亮一点的事件也可能伴随着核心反弹在吸积诱导的中子星坍缩，但发生率较低。
2009-09-14 astro-ph.HE
Multidimensional Radiation Hydrodynamics Simulations of Supernova 1987A Shock Breakout
本文利用 $\texttt{CASTRO}$ 代码首次对 SN 1987A 激波爆发进行了二维多波长辐射流体力学模拟，研究了三种星周介质环境的影响，揭示了多维混合在激波动力学和辐射发射中的重要作用。
2024-09-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
GALEX Detection of Shock Breakout in Type II-P Supernova PS1-13arp: Implications for the Progenitor Star Wind
我们提出的GALEX检测的紫外线爆发时，一个光学正常的II-P型超新星（PS1- 13 arp）从泛星1调查z=0.1665。紫外线爆发的温度和光度与理论预测的红超巨星激波爆发相匹配，但持续时间比预期长50倍。我们比较了PS1- 13 arp的$NUV$光变曲线和之前GALEX探测到的IIP SNe型，发现了明显的区别，表明紫外辐射是由激波爆发提供动力的，而不是由这些系统中先前探测到的随后的冷却包层辐射提供动力的。我们将紫外信号的持续时间解释为红超巨星在风中的激波爆发，其爆炸前的质量损失率约为10^-3 Msun yr^-1。这种质量损失率足以延长激波爆发信号的持续时间，但不足以产生过量的光学平台光变曲线或由星周相互作用提供动力的窄发射线。这种非标准的，潜在的偶发性的高质量损失的RSG SN祖的检测具有有利的后果的前景，未来的宽场紫外线调查，以检测冲击爆发直接在这些系统中，并提供了一个敏感的探头的SN祖的爆炸前的条件。
2015-02-24 astro-ph.HE
TransFit-CSM: A Fast, Physically Consistent Framework for Interaction-Powered Transients
Institute of Astrophysics, Central China Normal University（天体物理研究所，华中师范大学）；Education Research and Application Center, National Astronomical Data Center（教育研究与应用中心，国家天文数据中心）；Key Laboratory of Quark and Lepton Physics (Central China Normal University), Ministry of Education（夸克与轻子物理教育部重点实验室（华中师范大学））
本文提出物理自洽的快速框架TransFit-CSM，耦合激波动力学与辐射扩散模拟相互作用驱动暂现源，可从光变曲线推断天体物理参数，适配时域巡天的群体级研究。
2025-11-17 astro-ph.HE
Supernovae Exploding within Dense Extended Material: Early Emission Regimes and Degeneracies in Parameter Inference from Observations
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
研究揭示了超新星早期辐射阶段中冲击波与延伸物质相互作用的物理机制，并指出观测数据在推断参数时存在退化问题，建议通过多波段观测（如紫外/X射线）来提高参数推断的准确性。
2026-03-06 astro-ph.HE
Shock breakouts from red supergiants: analytical and numerical predictions
冲击爆发（SBO）信号是超新星爆炸除引力波和中微子之外的第一个信号。SBO的观测性质，如热光度和色温，与超新星的祖先和爆炸参数有关。探测SBO或SBO冷却将限制坍缩恒星的祖先和爆炸模型。根据最近发射的eROSITA望远镜，SBO的探测率是一年中的几个事件。在当前的研究中，我们检查了Shussman等人推导的分析公式。（2016）。我们使用他们研究中的四个红超巨星模型，同时使用辐射流体动力学代码STELLA运行爆炸。我们的结论是，有一个很好的协议之间的解析和数值方法的热光度和色温在SBO。可以使用基于全局超新星参数的SBO信号的解析公式，而不是运行耗时的数值模拟。我们定义的光谱范围内的SBO光谱的解析公式是有效的。我们提供了改进的解析表达式的SBO光谱能量分布。我们确认的色温依赖于由分析研究得出的半径，并建议使用早期的观测来限制祖半径。此外，我们还预测了eROSITA仪器观测到的红超巨星的SBO信号。
2020-03-31 astro-ph.HE
Characterisation of Supernovae Interacting with Dense Circumstellar Matter with a Flat Density Profile
本文研究了超新星与平坦密度轮廓致密星周介质相互作用的光变曲线，纳入光子扩散效应，识别出三个关键物理过程并将光变曲线分为五类，成功再现SN 2005bf等双峰超新星，揭示了CSM密度分布对光变曲线多样性的重要作用。
2024-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2024ggi in NGC 3621: Rising Ionization in a Nearby, CSM-Interacting Type II Supernova
本文研究了附近星系NGC 3621中与CSM相互作用的II型超新星SN 2024ggi，通过多波段观测与建模揭示了其早期光谱中IIn样特征的演化、电离上升现象，并推断出前身星在爆炸前约3年经历了增强的质量损失。
2024-06-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2018hna: 1987A-like supernova with a signature of shock breakout
本文介绍了对II型超新星2018 hna的高频率紫外、光学和近红外测光及低分辨率光谱观测结果。早期阶段的多波段光变曲线显示绝热冷却包络线发射后的冲击爆发到14天的爆炸。SN~ 2018 hna的上升时间为$\sim$\，在V波段为88天，与SN 1987 A相似。从SN 2018 hna的热释光曲线推断其$\rm^{56}Ni$质量约为0.087 $\pm$ 0.004 $\rm M_{\odot}$。冷却阶段的流体动力学模型表明，一个半径约为50 $\rm R_{\odot}$，质量约为14-20 $\rm M_{\odot}$，爆炸能量约为1.7-2.9 $\rm \times$ $\rm 10^{51}\ erg$的祖先。其前身星的半径比标准红超巨星小，表明SN 2018 hna的前身星是蓝超巨星。主星系UGC 07534的亚太阳金属丰度（~0.3 $\rm Z_{\odot}$）与1987 A事件的低金属丰度环境一致。
2019-08-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Observations of SN 2017ein Reveal Shock Breakout Emission and A Massive Progenitor Star for a Type Ic Supernova
我们提出了附近的Ic型超新星SN 2017 ein的光学和紫外观测，以及从早期观测和发现前哈勃太空望远镜（HST）图像中详细分析其祖星属性。光变曲线从爆炸后1天内开始到爆炸后275天，光谱范围从爆炸后2天到90天。与SN 2007 gr和SN 2013 ge等其他正常SNe Ic相比，\mbox{SN 2017ein}在早期阶段似乎具有更显著的C{ \footnotesize II}吸收和更高的膨胀速度，这表明喷出物质量相对较低。对\mbox{SN 2017ein}获得的最早的光度测定显示了冲击冷却的迹象。通过包含激波冷却分量得到的最佳拟合给出了包层质量的估计值为$\sim$ 0.02 M $_{\odot}$，恒星半径为8 $\pm$ 4 R $_{\odot}$。检查HST WFPC 2拍摄的爆炸前图像，我们发现SN位置与发光的蓝色点状源一致，一场灭绝-M $_V$ $\sim$ $-$ 8.2等和M $_I$ $\sim$ $-$ 7.7等的校正绝对星等。观测结果与理论模型的比较表明，对应的源要么是一颗WR星，要么是一颗双星，其成员有很高的初始质量，或者是一个年轻的致密星团。为了进一步区分不同的情况，需要在SN消失后重新访问具有HST的祖细胞的部位。
2018-12-07 astro-ph.HE
Transients by Black Hole Formation from Red Supergiants: Impact of Dense Circumstellar Matter
针对红超巨星前身的失败超新星辐射，研究通过一维辐射流体模拟与半解析建模，发现致密周星物质会延长其早期激波 breakout/冷却辐射的持续时间，提升这类暂现源被近未来大视场巡天探测的可能性。
2024-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectrum and light curve of a supernova shock breakout through a thick Wolf-Rayet wind
沃尔夫-拉叶星已知会喷出风。因此，当沃尔夫-拉叶星爆炸成为超新星时，一个快速的，$>30,000$ km/s的激波预计将通过风驱动。我们研究了预期的信号从一个快速的超新星冲击波传播通过光学厚风，并发现，后面的电子被驱动到风中的冲击有效地冷却，逆康普顿软光子沉积的辐射介导的冲击，穿过恒星。因此，测辐射热光度是可比的动能通量通过冲击，和频谱被发现是一个幂律，其斜率和频率范围取决于软光子的数量流量可用于冷却。沃尔夫-拉叶超新星在浓密的风中爆炸，具有高通量的软光子，产生平坦的光谱$νF_ν=Const$，在X射线范围$0.1\lesssim T\lesssim 50$ keV。当冲击波膨胀成光学上稀薄的风时，软光子不再能够冷却穿过风的冲击波，并且大部分发射以标准核心坍缩超新星（没有风）的形式出现。然而，一小部分软光子被冲击风向上散射，并产生短暂的独特X射线特征。
2014-02-18 astro-ph.HE
Early Emission from Double Detonation Type Ia Supernovae
本文研究双爆轰Ia型超新星中CO与He爆轰碰撞产生的早期电磁信号，提出激波突破闪光、平面冷却和激波冷却辐射三阶段特征，并预测其可探测性。
2025-07-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2010jl: Optical to hard X-ray observations reveal an explosion embedded in a ten solar mass cocoon
一些超新星（SNe）可能是由SN喷出物与大量的星周物质（CSM）相互作用而产生的。在这里，我们概述了一种方法来测量质量的光学厚CSM围绕这样的SNe。我们提出了SN 2010 jl的观测结果，包括使用NuSTAR首次探测到SN。SN 2010 jl的总辐射光度是极端的，至少为9 e50 erg。通过模拟可见光数据，我们有力地表明，在~ 1 e16厘米的祖先的星周物质的质量超过10个太阳质量，可能喷出几十年前的SN爆炸。我们的模拟表明，在冲击爆发期间的冲击速度为~6000 km/s，在最大亮度之后大约两年后减速到~2600 km/s。我们对SN的后期NuSTAR+XMM光谱大概提供了SN最大光两年后SN冲击速度的第一次直接测量-如果离子和电子处于平衡状态，则测量值在2000至4500 km/s之间，如果它们不处于平衡状态，则>~2000 km/s。这一测量结果与我们对光学数据建模所预测的激波速度一致。我们还表明，CSM的平均径向密度分布大致遵循r^-2定律。对于具有风状轮廓的大规模CSM的一个可能的解释是，它们是SN爆炸之前多个脉动对不稳定事件的结果，彼此相隔多年。
2013-07-08 astro-ph.HE
\texttt{TransFit-MAG}: Self-Consistent Modeling of Magnetar-Powered Transients from Shock Breakout to Spin-Down Heating
Central China Normal University（华中师范大学）；National Astronomical Data Center（国家天文数据中心）
提出TransFit-MAG框架，自洽耦合辐射扩散、磁星驱动的脉冲星风云动力学和激波传播，统一解释磁星驱动暂现源的双峰或单峰光变曲线，并拟合LSQ14bdq。
2026-06-18 astro-ph.HE
Shock Breakout in 3-Dimensional Red Supergiant Envelopes
利用Athena++软件，对一颗红超巨星（RSG）的外包络中激波的辐射爆发进行了三维辐射流体动力学计算，该红超巨星经历了核塌缩，将成为IIP型超新星。完全对流的RSG信封的固有的3D结构产生的亮度和持续时间的冲击爆发（SBO）从一个1D恒星模型中预测的关键差异。首先，在3D模型中，传统光球之外的物质的低密度“晕”导致了比1D模型密度更低的冲击波爆发。这将使地表任何给定位置的冲击爆发闪光持续时间延长至$\approx$ 1-2小时。然而，我们发现，更大的影响是内在的3D效应与大规模的密度波动，导致冲击爆发在不同的半径在不同的时间。这实质上将SBO的持续时间延长到$\approx$ 3-6小时，并意味着辐射温度的多样性，因为恒星表面的不同斑块在任何给定时间都处于辐射爆发和冷却的不同阶段。这些预测的持续时间更好地与现有的观察SBO。较长的持续时间降低了预测的光度的3-10倍（$L_\mathrm{bol}\sim10^{44}\mathrm{erg\ s^{-1}}$），我们得到了新的换算的亮度和持续时间与爆炸能量和恒星的属性。这些固有的3D特性消除了使用观测到的上升时间通过光旅行时间效应测量恒星半径的可能性。
2022-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Infant Core-collapse Supernovae with Circumstellar Interactions from KMTNet I: Luminous Transitional Case of KSP-SN-2022c
本研究通过高频率多波段观测和光变曲线模拟，揭示了过渡型II型超新星KSP-SN-2022c的星周相互作用特征，并建立了峰值后衰减率与CSM质量的相关性。
2025-03-29 astro-ph.HE astro-ph.IM
Shock Cooling Emission from Extended Material Revisited
在激波爆发之后，天体物理爆炸的辐射主要是激波加热物质膨胀和冷却时的辐射，称为激波冷却辐射（SCE）。SCE的光度与发射物质的初始半径成正比，这使得它的测量对于研究这些爆炸的祖先是有用的。最近的观测表明，一些瞬态事件有特别突出的SCE，表明一个大的半径，这可能是由于低质量的扩展材料。出于这一动机，我们提出了一个更新的分析模型SCE，可以用来适应这些观察，并了解更多关于这些事件的起源。该模型与数值模拟进行比较，以评估其有效性和局限性。我们还讨论了SNe 2016gkg和2019dge，这两个瞬变具有较大的早期光度峰值，以前被归因于扩展材料的SCE。我们发现，他们的早期幂律演化和测光很好地匹配我们的模型，加强支持这种解释。
2021-07-13 astro-ph.HE
Neutron Star Mergers in AGN Accretion Disks: Cocoon and Ejecta Shock Breakouts
中子星合并被认为发生在超大质量黑洞周围的吸积盘中。在这里，我们表明，一个假定的喷流发射的合并的中子星（BNS）或中子星-黑洞（NSBH）合并发生在迁移陷阱在一个活动星系核（AGN）盘将被扼杀。喷射能量沉积在盘状材料内，为热茧提供动力。茧状体的能量足以从活动星系核盘中爆发出来，并在合并后产生明亮的X射线冲击爆发瞬变，峰值在$\sim0.15\,{\rm d}$。峰值亮度估计为$\sim 10^{46}\,{\rm erg}\,{\rm s}^{-1}$，它可以由爱因斯坦探测器从$z\lesssim 0.5$发现。后来，从合并中发射的非相对论性喷出物将打破磁盘，并在合并后为X射线/紫外线耀斑提供能量，峰值为$\sim 0.5\,{\rm d}$。该第二冲击爆发信号可以通过UV瞬态搜索来检测。茧层冷却辐射和千诺瓦辐射都被圆盘辐射所掩盖，难以检测。未来对BNS/NSBH并合产生的引力波和伴随的两个激波爆发特征的联合观测将为AGN盘中致密双星并合形成通道提供强有力的支持。
2020-12-16 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-Phase Shock Cooling Emission in Ultra-Stripped Supernovae
本文研究超剥离超新星中由环双星物质和扩展氦包层分别产生的两阶段冲击冷却辐射，通过解析与数值建模确定其可见参数空间，并用SN2019kbj和SN2019dge验证极端双星质量损失机制可解释部分Ibn型及超剥离超新星。
2025-03-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Binary Nature of the Progenitor of SN2015ap: Insights from Its Light Curve and Spectral Evolution
通过高斯过程分析SN 2015ap的光变曲线和光谱，发现周期性调制和结构化星周介质，结合MOSFiT建模，推断其前身星和能量源更可能源于双星系统而非磁星引擎。
2025-07-10 astro-ph.HE
From mass-loss histories to lightcurves: a generalised framework for interaction-powered transients
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文研究所）；Astrophysical Big Bang Laboratory (ABBL), RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)（理化学研究所先驱研究院天体物理大爆炸实验室）；School of Physics and Astronomy, Monash University（蒙纳士大学物理与天文学院）；OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Australia（澳大利亚ARC引力波发现卓越中心）
本文提出了一种快速且通用的框架，用于建模相互作用驱动的暂现源，通过求解薄壳运动方程来模拟喷射物与周围星壳物质的碰撞，并支持任意的星壳密度和速度分布。该框架通过两种光度处理方法实现了光学/紫外光变曲线的建模，并通过基准比较展示了其在辐射-流体动力学模拟中的有效性。
2026-09-15 astro-ph.HE
The effect of circumstellar matter on the double-peaked type Ic supernovae and implications for LSQ14efd, iPTF15dtg and SN 2020bvc
在LSQ14efd、iPTF15dtg和SN2020bvc等Ic型超新星中观测到双峰光变曲线。第一个峰值的一个可能的解释是来自祖星周围的大量扩展物质的冲击冷却发射，这是在超新星爆炸前不久由祖星最外层的质量爆发或快速膨胀产生的。我们使用辐射流体动力学程序STELLA研究了这样的拱星物质（CSM）对SNe Ic的多波段光学光变曲线的影响。SN模型中考虑了SN前阶段的两种不同SNe Ic祖细胞质量（3.93 $M_\odot$和8.26 $M_\odot$）。所采用的参数空间由$M_\mathrm{CSM} = 0.05 - 0.3 M_\odot$的CSM质量、$R_\mathrm{CSM} = 10^{13} - 10^{15}$的CSM半径和$E_\mathrm{burst} = (1.0 - 12.0)\times10^{51}$ erg的爆炸能量组成。我们还研究了放射性镍分布对光曲线的整体形状和颜色演变的影响。我们的SN模型与双峰SNe Ic LSQ14efd、iPTF15dtg和SN 2020bvc的比较表明，这三个SNe Ic具有相似的CSM结构（即，$M_\mathrm{CSM} \approx 0.1 - 0.2 M_\odot$和$R_\mathrm{CSM} = 10^{13} - 10^{14}~\mathrm{cm}$），这可能意味着CSM形成的共同机制。$\d…
2021-01-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
AT2018lqh and the nature of the emerging population of day-scale duration optical transients
我们报告了AT 2018 lqh（ZTF 18 abfzgpl）的发现-这是一个在242 Mpc的恒星形成宿主中快速演变的银河系外瞬变。瞬态g-波段光变曲线的半峰光以上的持续时间约为2.1天，其中上升/衰减分别花费0.4/1.7天。这个天体的辐射热光变曲线的峰值约为7x10^42 erg/s，大约是AT 2017 gfo的7倍。我们表明，这一事件可以解释为爆炸与快速（v~0.08 c）低质量（~0.07 Msun）喷出物，主要由放射性元素。例如，以Ni-56为主的喷出物在t_0=1.6天的时间尺度上变得对伽马射线光学薄，这与数据吻合得很好。这种情况需要燃烧的密度通常在中子星的包层或白矮星的核心。星周物质（CSM）的相互作用功率在早期和冲击冷却在后期的组合是一致的光度观测，但观察到的光谱的事件可能会对这种情况下提出一些挑战。这些观察结果与恒星包层的冲击爆发并不一致，而涉及低质量喷出物撞击低质量CSM的模型无法解释早期和晚期的观察结果。
2021-09-22 astro-ph.HE
A shock crashing into confined dense circumstellar matter brightens the nascent SN 2023ixf
本文利用 Monte Carlo 方法模拟辐射扩散过程，证实 SN 2023ixf 早期光变曲线的快速上升是由超新星抛射物与 progenitor 附近 10^15 cm 内、质量损失率约 10^-2 Msun/yr 的致密 CSM 相互作用所致。
2025-04-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamical Evolution and Radiative Processes of Supernova Remnants
我概述了超新星壳残余物（SNRs）的动力学演化，从超新星喷出物与星周物质（CSM）的初始相互作用到残余物最终溶解成星际介质（ISM）。超新星的喷出物会驱动冲击波穿过来自原始系统的任何CSM;当物质被扫起时，喷出物中会形成反向冲击波，重新加热它们。这种喷射驱动的阶段持续到十次或更多次的喷射质量被扫起，并且残余物接近Sedov或自相似演化阶段。到目前为止的演变是近似绝热。最终，随着冲击波的减速，残余物的年龄接近冲击波后气体的冷却时间，冲击波变得具有辐射性和高度压缩性。最后，激波速度降到低于当地ISM声速，残余物消散。然后，我回顾了残余辐射的各种过程。在早期，在绝热阶段，热X射线和非热射电，X射线和伽马射线发射占主导地位，而光学发射是微弱的，并局限于几个强的氢线，也许氦。一旦激波是辐射性的，就会产生显著的光学和红外辐射。年轻的残余物深刻的影响，往往各向异性CSM的相互作用，而即使是成熟的残余物仍然可以显示出喷出物的证据。
2017-08-17 astro-ph.HE
A Multi-Wavelength View of the First Type Ic-BL Supernova with an Einstein Probe X-ray Shock Breakout
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Joint Space-Science Institute, University of Maryland, College Park（马里兰大学联合空间科学研究所）；Astrophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心天体物理科学部）；Division of Physics, Mathematics, and Astronomy, California Institute of Technology（加州理工学院物理、数学与天文学系）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文研究所）；William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学威廉·H·米勒三世物理与天文学系）；Department of Physics, George Washington University（乔治华盛顿大学物理系）；David A. Dunlap Department of Astronomy & Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫·A·邓纳普天文与天体物理学系）
基于爱因斯坦探针发现的近邻快速X射线暂现源EP260321a，通过多波段观测确认其与Ic-BL型超新星SN 2026gzf成协，首次为这类超新星提供确凿的X射线激波暴发证据，并约束了喷流能量和射电辐射。
2026-07-16 astro-ph.HE
SN 2024iss: A Multi-Wavelength Exposé of a Type IIb Supernova with an Early-Time Ultraviolet Spectrum and Shock Breakout Constraints
University of North Carolina at Chapel Hill（北卡罗来纳大学教堂山分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，CNRS-索邦大学）
研究通过多波段观测和分析，探讨SN IIb 2024iss的爆发特性，确定喷流质量、镍-56质量及前身星半径，揭示喷流与周围物质相互作用的影响。
2026-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploring the efficacy and limitations of shock-cooling models: new analysis of Type II supernovae observed by the Kepler mission
现代瞬变测量已经开始发现和跟踪超新星（SNe），这是在第一次出现光之后不久-提供了对II型SNe上升的系统测量。我们探讨如何分析模型的早期冲击冷却排放核心崩溃SNe可以约束祖的半径，爆炸速度，和本地主机灭绝。我们模拟合成测光在几个现实的观测场景，假设模型描述典型的爆炸，发现紫外线观测可以约束祖的半径的统计不确定性$\pm10-15\%$，与系统的不确定性$\pm 20\%$。根据这些观测结果，局部宿主消光（$A_V$）可以被限制为2倍，而冲击波速度到$\pm 5\%$的系统不确定度为$\pm 10\%$。我们还重新分析了Garnavich等人（2016）提出的SN光变曲线，发现KSN 2011 a可以用祖星半径为$R_s < 7.7 + 8.8 {\rm (stat)} + 1.9 {\rm (sys)}R_\odot$的蓝超巨星模型拟合，而KSN 2011 d可以用祖星半径为$R_s = 111_{-21 {\rm (stat)}}^{+89 {\rm (stat)}} \phantom{}_{-1{\rm (sys)}}^{+49 {\rm (sys)}}$的红超巨星模型拟合。我们的结果与Garnavich et al.（2016）的结果不一致。此外，我们重新评估了他们的说法，发现在KSN 2011 d的光变曲线中没有统计学上显著的证据表明存在冲击爆发耀斑。
2017-08-06 astro-ph.HE
