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
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
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
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
A Multiple Ejecta-Circumstellar Medium Interaction Model and Its Implications for Superluminous Supernovae iPTF15esb and iPTF13dcc
本文研究了两颗贫氢超亮超新星iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc,它们的光变曲线(LC)明显偏离平滑的上升和下降。iPTF 15 esb的LC显示出两个峰和一个峰后平台,此外,iPTF 15 esb的后期光谱显示出强、宽的H $α$发射线。iPTF 13 dcc的早期LC显示长持续时间的隆起,随后是第二个峰。在这里,我们提出了一个喷出物-星周介质(CSM)相互作用模型,涉及多个壳/风,并用它来解释的LC的iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc。我们发现,该模型再现的理论LC可以很好地匹配iPTF 15 esb和iPTF 13 dcc的观察。根据我们的研究结果,我们推断,在SN爆炸之前,祖先经历了多次剧烈的质量损失过程。此外,我们还发现,我们推断的壳层密度的变化趋势与SN爆炸前恒星质量损失历史预测的一致。对其他凹凸不平的SLSNe/SNe的进一步研究将揭示它们的性质,并为其祖先的质量损失历史提供探针。
2018-02-20 astro-ph.HE
A Search for Core-Collapse Supernovae using the MiniBooNE Neutrino Detector
我们提出了在银河系的核心坍缩超新星的搜索,使用MiniBooNE中微子探测器。在2004年12月14日至2008年7月31日期间,没有发现我们银河系发生核心坍缩超新星的证据,相当于98%的收集寿命。我们将核心坍缩超新星的发生率限制在13.5 kpc的距离内,即在90% CL时每年小于0.69颗超新星。
2009-10-16 astro-ph.HE
Synthetic spectra of energetic core-collapse supernovae and the early spectra of SN 2007bi and SN 1999as
SN 2007 bi和SN 1999 as是最早发现的超亮超新星之一。SN 2007 bi被认为是由大量(5 - 10 Msun)的56 Ni的放射性衰变提供动力。SN 1999 as的光谱与SN 2007 bi相似。一种建议的合成如此大量的56镍的方法是通过高能核心坍缩超新星从非常大的祖先。虽然极高能量的核心坍缩超新星的合成光变曲线与SN 2007 bi一致,但没有合成光谱的报道。在这里,我们提出了合成光谱的极高能量的核心坍缩超新星在光球阶段。我们发现,要解释SN 2007 bi和SN 1999 as中同时存在的宽谱线和窄谱线,需要对13,000 - 16,000 km/s以上的喷出物密度结构进行切割。密度削减可能是由超新星喷出物和致密的星周介质之间的相互作用引起的。我们的研究结果表明,大约3兆太阳的无氢致密的星周介质可能存在于SN 2007 bi和SN 1999 as的祖先附近。这些巨大的星周介质将显著影响超新星的光变曲线和光谱特性。有时在超亮超新星中观察到的前兆可能与喷出物与这种致密的星周介质的碰撞有关。我们还证实了以前的研究结果,对不稳定超新星模型的合成光谱不匹配SN 2007 bi和SN 1999 as的早期光谱。
2019-02-19 astro-ph.HE
The delay of shock breakout due to circumstellar material seen in most Type II Supernovae
II型超新星(SNe)起源于富含氢的超巨星大质量恒星的爆炸。它们的第一个电磁特征是冲击爆发,这是一种短暂的现象,根据冲击出现时的密度,这种现象可以持续几个小时到几天。我们提出了26个上升的SN II的候选人发现爆炸后不久的高节奏瞬态调查(HiTS)的光学光变曲线,并推导出物理参数的基础上使用贝叶斯方法的流体动力学模型。我们观察到26个SN II候选者中的24个中有几天的急剧上升,这表明在与质量损失率$\dot{M} > 10^{-4} M_\odot yr^{-1}$或致密大气一致的致密星周物质中系统地检测到了冲击爆发。这意味着恒星包络SBO的特征小时时标签名可能是罕见的性质,并可能延迟到更长寿命的拱星物质冲击爆发在大多数II型超新星。
2018-09-17 astro-ph.HE
Early Ultra-Violet observations of type IIn supernovae constrain the asphericity of their circumstellar material
本文报道了12颗Ⅰ In型超新星(SNe Ⅱ In)在紫外光和可见光下的早期演化。我们使用这个调查约束的几何形状的拱星材料(CSM)周围SN IIn爆炸,这可能会揭示他们的祖先的多样性。为了区分非球面和球面拱星材料(CSM),我们估计的黑体半径的时间演变的SNe IIn我们的样本,以下的方法介绍了由苏马尼亚克等人。我们发现,更高的光度对象往往显示证据非球面CSM。根据这种相关性是否是由于物理原因或一些选择偏差,我们得出一个较低的限制在35%和66%之间的分数SNe IIn显示证据非球面CSM。这一结果表明,围绕SNe IIn的CSM的非球面性是常见的-与经历相当大的质量损失的恒星的分辨率图像的数据一致。为了对这些事件进行更真实的建模,应将其考虑在内。
2020-01-15 astro-ph.HE
An Analytical Density Profile of Dense Circumstellar Medium in Type II Supernovae
对II型超新星的观测表明,在核心坍缩前数年至数十年,其大部分祖先经历了增强的质量损失,形成了致密的星周介质(CSM)。假设CSM是由一个单一的大规模喷发事件,我们分析模型的密度分布所产生的CSM。我们发现,一个双幂律分布,其中内(外)幂律指数的特征值为-1.5(-10至-12),给出了一个很好的拟合使用辐射流体动力学模拟获得的CSM轮廓。在我们的轮廓中,CSM仅由两个参数很好地描述,过渡半径$r_*$和$r=r_*$处的密度(或者$r_*$和CSM总质量)。我们鼓励未来的研究,包括这一配置文件,如果可能的话,从相互作用供电的瞬态排放建模时。
2021-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Magnetar Engine and Circumstellar Medium Interaction: Synergistic Effects in Producing Superluminous Supernovae
Central China Normal University(华中师范大学);National Astronomical Data Center(国家天文数据中心)
研究磁星引擎与星际介质相互作用对超亮超新星的影响,开发半解析混合模型跟踪系统耦合动力学等,该模型能产生多样光变曲线形态,为降低相关解释中的能量要求提供合理方法。
2026-07-10 astro-ph.HE
Core-Collapse supernovae and its progenitors
无法维持引力坍缩的大质量恒星,在核燃烧阶段结束时,变成核心坍缩超新星,留下致密的物体,如中子星或黑洞。像质量和金属丰度的祖属性主要决定爆炸参数和紧凑的残留物的类型。在本文中,我们总结了ARIES和其他印度天文台严格观测到的三种核心塌陷类型IIP SNe 2012 aw、2013 ab和2013 ej的观测研究,并讨论了它们的起源和爆炸性质。
2016-03-08 astro-ph.HE
Probing Explosion Geometry of Core-collapse Supernovae with Light Curves of the Shock Breakout
研究了核心坍缩超新星中非球面能量沉积对超新星激波爆发光变曲线的影响。我们进行了二维流体动力学计算的非球面超新星爆炸时,在恒星内部产生的冲击波到达恒星表面在每个径向方向上的时间。利用计算结果,以近似的方式导出了冲击破裂过程中的光变曲线。我们发现,在冲击爆发的光变曲线可以是一个很强的指标,核心坍缩超新星的非球面属性。
2010-06-09 astro-ph.HE
Multiwavelength view of circumstellar interaction in supernovae
National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台)
本文综述超新星中星周相互作用的多波段研究,通过新观测数据揭示SN 2010jl极端质量损失历史,提出利用该相互作用作为“时间机器”技术以解决前身星与爆炸结果映射之谜。
2025-10-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
An Analytic Bolometric Light Curve Model of Interaction-Powered Supernovae and its Application to Type IIn Supernovae
我们提出了一个热光变曲线的分析模型,该模型由超新星喷出物和致密的星周介质之间的相互作用提供动力。这个模型的目的是模拟IIn型超新星,以确定其超新星喷出物和星周介质的性质。该模型不局限于稳态质量损失的情况,具有广泛的适用性。我们只考虑未受冲击的星周介质的光学深度不足以影响光变曲线的情况。我们推导出的光度演化的分析解决方案的基础上创建的相互作用的致密壳层的演变。我们比较了我们的模型和三个IIn型超新星(2005ip,2006jd,2010jl)的观测到的热光变曲线,表明我们的模型可以约束它们的超新星喷出物和星周介质的性质。我们的分析模型是支持从相同的初始条件下的数值光变曲线。
2013-07-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Electron scattering wings on lines in interacting supernovae
我们认为,电子散射线发射的超新星与星周介质的相互作用的结果,假设散射发生在电离气体中的震前星周介质的影响。单次散射的情况下,给出了广泛的组成部分,在低光学深度的限制,示出了接近于电子的热速度的速度半峰全宽。线的形状在低速时近似为指数,在高速时变陡。在较高的光学深度,线轮廓保持指数在低速度,但翅膀加强与增加光学深度。除了线宽之外,窄与宽(散射)线强度的比率是气体的可能诊断。结果取决于拱星气体的密度分布,特别是如果散射和光子产生发生在不同的区域。我们将散射模型应用到一些超新星,包括IIn型和Ia-CSM型事件。在某些情况下发现的红色的不对称性可以解释为在一个快速的风区,这是由观测表明散射。
2017-12-04 astro-ph.HE
Looking into the world of interacting supernovae
本文探讨相互作用超新星(如IIn、Ibn、Icn型)如何通过测光与光谱揭示恒星质量损失及星周环境,强调高频率观测与建模对理解前身星系统和晚期演化的关键作用。
2024-11-06 astro-ph.HE
Circumstellar absorption in double detonation Type Ia supernovae
在形成时,简并的He核白矮星被主要由理想气体压力支持的富氢辐射层所包围。在这封信中,我们研究的影响,这富氢层的质量传递的He+C/O双白矮星二进制文件,最终将合并,并可能产生Ia型超新星(SN Ia)的双爆炸的情况。由于它的热剖面和状态方程与下面的He核不同,富H层在He核的潮汐破裂之前稳定地转移到C/O白矮星上。我们发现,这种物质是从双星系统中喷射出来的,并在Ia超新星爆发前几百到几千年席卷了周围的星际介质。由此产生的拱星介质配置文件和从最近的观测推断的值之间的密切匹配的拱星吸收在超新星Ia提供了进一步的可信度复苏的双爆轰的情况。
2013-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Circumstellar Material in Type Ia Supernovae via Sodium Absorption Features
Ia型超新星是在宇宙尺度上测量距离的关键工具。它们通常被认为是在一个紧密的双星系统中,一颗正在吸积的白矮星的热核爆炸。大规模捐赠者的性质仍然不确定。在单简并模型中,它是一颗主序星或演化星,而在双简并模型中,它是另一颗白矮星。结果表明,35颗Ia型超新星沿视线方向的吸收物质速度结构有蓝移趋势。这些结构很可能是来自超新星前身系统的气体外流的特征。因此,许多邻近旋涡星系的Ia型超新星可能起源于单简并系统。
2011-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
Two Distinct-Absorption X-Ray Components from Type IIn Supernovae: Evidence for Asphericity in the Circumstellar Medium
我们提出了多历元X射线光谱观测的三个类型IIn超新星(SNe)2005 kd,2006 jd和2010 jl,获得钱德拉,XMM-牛顿,朱雀,和斯威夫特。先前对SN 2010 jl的广泛X射线研究表明,X射线光谱主要是热辐射,这可能是由传播到大质量拱星介质(CSM)的前向激波加热的热等离子体引起的。有趣的是,需要一个额外的软X射线组件,以重现光谱在一个周期的SN爆炸后1-2年。虽然这一成分可能与SN有关,但其来源仍然是一个悬而未决的问题。我们发现一个类似的,额外的软X射线组件从其他两个SNe IIn以及。鉴于这一发现,我们提出了一个新的解释,这个组件的起源,它是从一个向前冲击的热辐射基本上相同的硬X射线组件,但直接到达我们从一个空洞的密集CSM。也就是说,硬组分和软组分分别负责重度吸收组分和中度吸收组分。这两种组分的共存以及中等吸收的X射线组分的延迟出现是CSM非球面性的证据。我们表明,X射线光谱的演变可以定性地解释考虑一个环面状的几何致密CSM。根据我们的X射线光谱分析,我们估计环形CSM的半径约为5 × 10^{16} cm。
2016-09-28 astro-ph.HE
Can circumstellar interaction explain the strange light curve features of Type Ib/c supernovae?
本研究通过流体动力学模拟,检验了爆炸前数天或数周形成的星周物质能否解释Ib/c型超新星的奇特光变特征,发现其形状可区分单星或双星前身星,且致密星周物质可导致隆起、再增亮等异常。
2025-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-energy diffuse neutrino fluxes originating from core-collapse supernovae
Department of Physics, Tohoku University(东北大学)
本研究通过核心塌缩超新星的特征,连接热MeV尺度中微子与非热高能中微子模型,探讨其在深入探索恒星物理方面的潜力。
2026-02-21 astro-ph.HE
Constraining the Fraction of Core-Collapse Supernovae Harboring Choked Jets with High-energy Neutrinos
对核心坍缩超新星和伽马射线暴的联合观测表明,在恒星核心坍缩之后,可能会有新形成的黑洞从恒星吸积物质,从而产生喷流。这样的伽马射线暴只在Ibc型超新星中观测到,这表明恒星的祖先在坍缩前失去了氢包层。根据最近的假设,即使祖星仍然保留其氢包层,也有可能在核心坍缩事件中发射喷流,然而,这种喷流无法穿透恒星,并且在逃逸之前会停滞在祖星的内部。这些喷流被称为阻塞喷流。由这种阻塞喷流产生的高能中微子可以逃离恒星的包层,并被观测到。在这里,我们将研究如何多信使搜索高能中微子和核心坍缩超新星可以检测或限制恒星坍缩产生喷流的部分。我们发现,很大一部分的喷气式飞机生产已经受到以前的观测活动的限制。我们探索未来的观测使用LSST,IceCube和Km3NET的可能性。
2019-11-19 astro-ph.HE
Radio Observations Reveal Unusual Circumstellar Environments for Some Type Ibc Supernova Progenitors
我们提出了广泛的无线电观测附近的Ibc型超新星2004 cc,2004 dk,和2004 gq跨越8-1900天后爆炸。使用一个动力学模型开发的同步辐射从稍微减速的冲击波,我们估计的速度和能量最快的喷出物和密度分布的星周介质。这三颗超新星的冲击波都具有非相对论性速度v ~(0.1-25)c和能量E ~(2-10)* 1 e ~(47)erg的特征,符合对典型同系爆炸的预期。早期的射电数据表明星周的密度分布是平滑的,我们估计其前身星的质量损失率为~(0.6-13)* 1 e-5 Msun/yr(风速10^3 km/s)。这些估计接近沃尔夫-拉叶星线驱动风的饱和极限(~ 1 e-4 M_sun/yr),沃尔夫-拉叶星是SNe Ibc的最受欢迎的祖先,包括那些与长持续时间GRB相关的恒星。有趣的是,在较晚的时期,所有三颗超新星都显示出突然的射电变率的证据,我们将其归因于在r ~(1-50)* 1 e16 cm的星周半径处的大密度调制(因子~3-6)。如果由于可变的质量损失,这些调制与爆炸前约10-100年的时间尺度上的祖先活动有关。我们认为这些结果的背景下,可变的质量损失机制,包括风聚集,金属性独立的连续驱动的喷射,和二进制诱导调制。也可能SN冲击波与风终端冲击波动态地相互作用,然而,这需要环境高度加压和/或在爆炸之前快速旋转。密度调制与爆炸地点的接近可能表明不寻常的祖先质量损失和SN爆…
2012-04-18 astro-ph.HE
Outside the Wall: Hydrodynamics of Type I Supernovae Interacting with a Partially Swept-Up Circumstellar Medium
解释观测到的超新星(SNe)的多样性和爆炸的物理需要他们的祖星的知识,这可以通过限制星周介质(CSM)。SN喷出物与CSM碰撞的模型是必要的,以推断CSM的结构,并将其与祖先模型联系起来。最近的SNe I显示CSM集中在距离$r\sim10^16$ cm处,SN相互作用的模型非常有限。在本文中,我们假设集中区是一个“墙”表示扫过的材料,和未扫过的材料位于墙外。我们模拟一维流体动力学的SNe Ia和Ib影响300独特的CSM配置使用RT 1D,它捕获的瑞利-泰勒不稳定性。我们发现,壁和喷出物之间的密度比-表示为$A_0$或“壁高”-是关键,更高的壁偏离自相似演化。函数拟合占$A_0$的前向激波半径的演变。我们发现,更高的墙壁有更多的退化CSM属性之间的减速参数,较慢的冲击,更深的探测反向冲击,更慢的冲击喷出物,更少的喷出物质量比CSM在冲击,和更多的混合喷出物进入CSM在早期。我们分析了SN 2014 C(Ib型)的观测结果,认为它有一个中等高的壁($10 < A_0 < 200$)和风状的外部CSM。我们还假设SN 2014 C的无线电数据的另一种解释,即无线电上升发生在风中,而不是墙壁。最后,我们发现,在很晚的时间流体动力学测量不能区分的存在下,一个墙,也许除了作为一个巨大的冲击区。
2020-04-07 astro-ph.HE
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
Light Curve Modeling of Superluminous Supernova 2006gy: Collision between Supernova Ejecta and Dense Circumstellar Medium
我们给出了超亮超新星2006 gy的模型光变曲线,假设超新星是由超新星喷出物与其致密的星周介质碰撞提供动力的。在激波爆发条件的基础上构造了初始条件,假设星周介质足够致密,足以引起激波爆发,利用一维多群辐射流体动力学程序STELLA进行了光变曲线的数值计算。我们成功地再现了SN 2006 gy早期光变曲线的整体特征,其星周介质的质量约为15 Msun(平均质量损失率约为0.1 Msun/yr)。因此,SN 2006 gy的前身可能是一颗非常巨大的恒星。光变曲线模型不能很好地描述星周介质的密度分布,但我们的模型不利于稳定质量损失形成的星周介质。喷出物的质量估计相当于或小于15 Msun,爆炸能量预计超过4 e51 erg。不需要56 Ni来解释早期的光变曲线。我们发现,多维效应,例如,Rayleigh-Taylor不稳定性,预计发生在超新星喷出物和致密的星周介质之间的冷的致密壳层中,对于理解由激波相互作用提供动力的超新星是重要的。我们还展示了高红移超亮超新星的光学和近红外模型光变曲线的演化。它们可能在未来的光学和近红外瞬变巡天中用于识别SN 2006 gy类超亮超新星。
2012-09-25 astro-ph.HE
Searching for High-Energy Neutrinos from Core-Collapse Supernovae with IceCube
IceCube是一个位于南极冰中的立方千米中微子探测器阵列,旨在寻找天体物理学上的高能中微子。它探测到了一个天体物理学中微子的扩散通量,似乎是来自河外的。对这种扩散通量的一个可能的贡献可能来自核心坍缩的超新星。高能中微子可能来自于喷出物与致密的星周介质的相互作用,也可能来自于恒星核心的喷流,喷流在恒星的包层中停滞。在这里,我们将介绍一个堆叠分析的结果,以寻找这种高能量中微子发射的核心坍缩超新星使用7年的$ν_μ$跟踪事件从冰立方。
2021-07-20 astro-ph.HE
Circumstellar Medium of Supernovae as New Probes for Feebly Interacting Particles
Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院);Institute for Basic Science(基础科学研究院);Academia Sinica(中央研究院);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Kyungpook National University(庆北国立大学)
利用超新星周边介质中的能量注入现象,通过观测前导黑体辐射来探测弱相互作用粒子,为暗物质研究提供了新的方法和约束。
2026-09-15 astro-ph.HE hep-ph
Supernovae interacting with Si and S-rich circumstellar matter from double white dwarf mergers
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,日本国立科学研究所);Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学学院);International Center of Supernovae (ICESUN), Yunnan Key Laboratory of Supernova Research, Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台超新星国际研究中心(ICESUN),云南省超新星研究重点实验室)
双白矮星合并产生Si和S丰富的circumstellar物质,引发超新星爆炸,解释SN 2021yfj的观测特征。
2026-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia supernovae interacting with a close circumstellar material (SNe Ia-CSM) are SNe Ia inside planetary nebulae (SNIPs)
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文通过比较新估计的正常Ia型超新星与星周物质相互作用的比例(~0.04%)与行星状星云内部Ia型超新星的比例(~80%),支持核心简并模型作为正常Ia型超新星的主要产生机制。
2026-06-02 astro-ph.HE
Circumstellar and explosion properties of Type Ibn supernovae
通过分析Ibn型超新星的辐射热光变曲线,研究了它们的拱星和爆炸性质。Ibn型SNe的辐射热光变曲线通常在峰值光度和后期光度之间有很大的对比度,这比56 Ni动力的SNe大得多。因此,它们中的大多数可能是由SN喷出物和致密的星周介质之间的相互作用提供动力的。此外,Ibn型SNe的下降速度比IIn型SNe快得多,这表明Ibn型SNe中的相互作用比IIn型SNe中的更早停止。因此,我们认为,Ibn型SN祖细胞在爆炸前的短时间内经历了高质量损失率,而IIn型SN祖细胞具有长时间持续的高质量损失率。此外,我们表明,上升时间和峰值光度的类型Ibn和类型IIn SNe是相似的,因此,它们具有类似的爆炸性质和星周密度。这两类超新星的星周密度相似,可能表明Ibn型超新星的质量损失率普遍高于IIn型超新星,因为在Ibn型超新星中,由窄谱分量推断的风速普遍较高。我们还表明,56Ni的质量和爆炸能量的类型Ibn SNe可能小于其他剥离信封SNe,可能是因为他们往往遭受大的回落或其中一些可能甚至不是终端恒星爆炸。
2016-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Extended Self-similar Solution for Circumstellar Material-Supernova Ejecta Interaction
在这份说明中,我们提出了一个详细的自相似解决方案的相互作用的均匀膨胀的气体和一个固定的环境介质,与应用程序的超新星相互作用与预先存在的拱星介质(类型IIn SNe)。我们实现了广义的解决方案到模块化的开源拟合瞬变(MOSFiT),一个开源的Python包,用于拟合河外瞬变光变曲线。
2020-08-13 astro-ph.HE
Detached and Continuous Circumstellar Matter in Type Ibc Supernovae from Mass Eruption
本研究构建恒星与抛射星周物质束缚部分的相互作用模型,解释了贫氢超新星中多样的星周物质结构成因,统一了不同类型贫氢超新星的星周物质特征差异。
2023-04-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical Simulations of Cosmic-Ray Acceleration at Core-Collapse Supernovae
核心坍缩超新星在密集的风中爆炸是宇宙射线(CR)加速到非常高能量的有利场所。我们提出了我们的CR辐射流体动力学模拟的爆炸的红超巨星。我们研究的冲击波在第一天核心崩溃后的演变,并估计CR加速可以开始的时间。然后,我们计算的最大CR能量在前向冲击作为时间的函数,并表明,它可能已经超过100 TeV的冲击爆发后,只有几个小时从表面的恒星。
2019-08-06 astro-ph.HE
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
Search for neutrino bursts from core collapse supernovae at the Baksan Underground Scintillation Telescope
本文介绍了中微子暴实验的现状和结果。观测时间(自1980年以来)为24.7年。我们银河系坍缩频率的上限为0.093 $y^{-1}$(90%CL)。
2009-10-05 astro-ph.HE
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
Broad-band emission properties of central engine powered supernova ejecta interacting with a circumstellar medium
我们研究了由相对论风从一个中心紧凑的对象供电的超新星喷出物的宽带发射。最近的一个二维流体动力学模拟研究的动力学演化的超新星喷出物与中央能源显示,喷出物的最外层被加速到温和的相对论速度,因为爆发的热泡驱动的能量注入。最外层的减速,因为他们扫周围的拱星介质喷出物,导致形成的正向和反向冲击传播的拱星介质和喷出物。当喷出物继续从光球层释放内能作为热辐射时,在正向和反向激波前沿的能量耗散引起非热辐射。我们计算的光变曲线和光谱能量分布的热和非热发射从中央发动机供电的超新星喷出物嵌入在一个稳定的恒星风与大质量恒星的典型质量损失率。的光变曲线进行比较,目前可用的无线电和X射线观测的氢贫超亮超新星,以及两个研究广泛的Ic超新星,1998bw和2009bb,表现出明亮的无线电发射表明中央引擎活动。我们指出,附近的超亮超新星的射电光度的上限可能表明注入的能量主要转化为热辐射,而不是创建温和的相对论性的流量,由于光子扩散时间尺度可比的注入时间尺度。
2018-04-15 astro-ph.HE
Type Ibn supernovae from ultra-stripped supernova progenitors
本研究揭示极剥离超新星前身星在核心坍缩前因剧烈硅燃烧损失质量并形成致密星周物质,导致其爆发被观测为Type Ibn超新星,为这类超新星起源提供新解释。
2025-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Strange matter in core-collapse supernovae
我们讨论了奇异夸克物质对核心坍缩超新星演化的可能影响,重点是夸克-强子相变的低临界密度。在这种情况下,热的原中子星可以在核心反弹后数百毫秒坍缩成更紧凑的混合星结构。坍塌引发了第二次冲击波的形成。后者导致了一次成功的超新星爆炸,并在中微子信号上留下了印记。这些动力学特征与最近的中子星质量测量表明一个僵硬的高密度核物质状态方程的兼容性进行了讨论。
2011-12-29 astro-ph.HE
The progenitors and circumstellar environments of stripped-envelope interacting supernovae from BPASS
University of Warwick(华威大学);University of Auckland(奥克兰大学)
本研究利用BPASS模型探究SEISNe的前身星与CSM,发现仅双星周盘场景可复现观测到的SEISNe特征,明确了相关前身星的质量与金属丰度范围,并指出需特定射电观测来约束双星周盘性质。
2026-08-04 astro-ph.HE
Radius and magnetic field from Synchrotron-self-absorbed radio and Inverse Compton X-ray observations of Supernovae
本文从第一性原理导出了同步辐射自吸收射电和逆康普顿X射线系统的半径和磁场的简单表达式。这些表达式对于分析超新星爆炸波与致密星周物质在早期相互作用的观测结果是有用的。
2011-06-30 astro-ph.HE
Gravitational Waves from Neutrino Asymmetries in Core-Collapse Supernovae
我们提出了一个宽带频谱的引力波从核心坍缩超新星(CCSNe)的中微子发射不对称来源的一系列完整的三维模拟。相关的引力波应变探测CCSNe的长期长期演化和小尺度湍流活动,并提供了深入了解爆炸的几何形状。对于非爆炸模型,中微子光度和中微子引力波形都将编码有关螺旋SASI的信息。中微子记忆将是可检测的范围广泛的祖质量的星系事件。我们的研究结果可用于指导不久的将来的分赫兹和长基线引力波探测计划,包括aLIGO,爱因斯坦望远镜和DECIGO。
2020-09-10 astro-ph.HE
Effect of Electron Screening on the Collapsing Process of Core-Collapse Supernovae
利用平均重核模型,研究了核塌缩超新星中电子屏蔽对电子俘获的影响。基于Ws15 $M_{\sun}$模型的一维程序被用来测试电子屏蔽在塌缩过程中的影响。结果表明,在高密度下,EC对电子捕获的影响变得显著。在坍缩阶段,EC速率降低,坍缩时间尺度延长,中微子能量泄漏增加。这些效应导致反弹冲击波的初始能量明显降低。本文还讨论了电子屏蔽效应在其它模型中的应用。
2009-09-04 astro-ph.HE
Detached Circumstellar Matter as an Explanation for Slowly-Rising Interacting Type Ibc Supernovae
本研究利用 CHIPS 代码构建 Ibc 型超新星与分离星周物质(CSM)相互作用的模型,发现该机制能解释部分超新星光变曲线的缓慢上升及双峰特征。
2024-12-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical models of collisions between core-collapse supernovae and circumstellar shells
最近对发光的IIn型超新星(SNe)的观测提供了令人信服的证据,证明它们的祖先周围有巨大的拱星壳。在本文中,我们调查如何影响SN光变曲线的属性进行数值模拟的膨胀SN和拱壳弹出几年前核心崩溃之间的相互作用。我们的参数研究探讨了如何紧急光度取决于一系列的拱壳质量,速度,几何形状,风的质量损失率,以及在SN质量和能量的变化。我们发现壳层质量是最重要的参数,在这个意义上,更高的壳层质量(或更高的M-shell/M-SN比)导致更高的峰值亮度和更高的效率,在转换冲击能量到可见光。如果壳层速度慢或者SN喷出物速度非常快,则质量较低的壳层也可以导致高峰值亮度,但仅持续很短的时间。维持高光度持续时间超过100天,需要大量的拱壳数量级为10 M太阳或更高。这再次证实了以前SN前壳和发光蓝变星(LBV)巨大爆发产生的壳之间的比较,尽管这些爆发的物理机制仍然不确定。光变曲线的形状和观测到的壳层速度可以帮助诊断星周壳层的近似大小和密度,并且有可能区分具有多波长光变曲线的球形和双极壳层。这些模型仅仅是说明性的。当然,我们可以通过增加爆炸能量和壳层质量来获得更高的亮度和更长的光变曲线。
2010-04-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core-collapse Supernovae and Gamma-ray Bursts in TMT Era
作为时域天文学一部分的高能宇宙爆炸研究是即将推出的巨型分段光学红外望远镜的关键领域之一,该望远镜具有非常大的光子收集区域,采用尖端技术。现有的8- 10米级望远镜有助于提高我们对核心坍缩超新星、伽马射线暴及其前身的性质和爆炸机制的认识。然而,关于这些高能宇宙爆炸的许多方面仍然没有得到很好的理解,需要更大的望远镜和高精度的后端仪器来更详细地解决大质量恒星和高红移宇宙的演化。在本报告中,提出了利用30米望远镜和后端仪器对核心塌陷超新星和伽马射线暴进行可能的推力研究的领域。
2013-07-02 astro-ph.HE
Multimessengers from 3D Core-Collapse Supernovae
我们提出了引力波和中微子签名获得的第一原则的3D核心坍缩超新星模拟的15 M非旋转的祖先与嵌合体代码。观测形成中的中子星发射的中微子和流体动力学不稳定性产生的引力波是获得有关超新星发动机直接信息的唯一途径。GW和中微子信号都显示了超新星演化的不同阶段。
2015-07-21 astro-ph.HE
Spectrophotometric templates for core collapse supernovae and their application in simulations of time-domain surveys
时域巡天的设计和分析需要能够准确地模拟真实的核心坍缩超新星(SN)事件。我们提出了一套光谱的时间序列模板设计用于这一目的,为富氢(II型,IIn,IIb)和剥离信封(Ib型,Ic,Ic-BL)核心坍缩超新星。我们使用光度和光谱数据的67核心坍缩超新星从文献中,并为每个生成一个时间序列的光谱模板。用于构建模板的技术是完全数据驱动的,没有假设任何光曲线的参数形式或模型。模板构建代码是开源的,并且可以应用于任何瞬态,其中采样良好的多波段测光和多光谱观测可用。我们使用跨帧紫外光度法将这些光谱模板扩展到近紫外到$λλ\sim 1600 Å$。我们还提供了一组模板校正宿主星系尘埃消光,并提供了一组光度函数,可以与我们的光谱模板在模拟中使用。我们给出了一个例子,这些模板可以通过将它们集成在流行的SN模拟软件包$\textsc{snana}$,并模拟核心塌陷超新星光度选择的宇宙学Ia型超新星样本,容易受到核心塌陷事件的污染。
2019-08-13 astro-ph.HE
Coupling Neutrino Oscillations and Simulations of Core-Collapse Supernovae
目前,即使是最复杂的,多维模拟核心坍缩超新星不(自洽)包括中微子味转换。尽管中微子在核心坍缩爆炸范式中很重要,但这种物理学却缺失了。由于这种依赖性,在原中子星和激波之间的区域发生的任何味道转换都可能对爆炸的动力学产生重大影响。我们提出了第一个流体动力学的核心坍缩超新星模拟,同时包括中微子输运中的自由流中微子的味道变换。这些振荡计算是动态更新的,并与流体动力学一起自洽地发展。使用一个$M=20\;{\rm M_{\odot}}$祖,我们发现,虽然振荡的中微子发射和加热速率的影响,味道转换单独不会导致一个成功的爆炸,这在球对称的祖。
2020-10-05 astro-ph.HE
Shock Breakout in Dense Mass Loss: Luminous Supernovae
我们研究的情况下,一个环绕恒星的超新星周围的介质是足够不透明的辐射占主导地位的冲击波传播的拱星区域。冲击波阵面最初传播到星周区域的过程可以用一个确定冲击壳层辐射能量的自相似解来近似;这个能量的最终逃逸给出了超新星的最大光度。如果星周密度在半径R_w外用ρ=Dr^{-2}来描述,其中D是一个常数,那么激波爆发辐射的性质取决于R_w和R_d \equiv κ Dv_{sh} /c,其中κ是不透明度,v_{sh}是激波速度。如果R_w>R_d,则在~ R_d/ v_{sh}处开始上升到最大亮度;上升的持续时间也是~ R_d/ v_{sh} ;在达到峰值亮度时,不透明介质的外部以低速扩展;形成致密的壳层,其与致密质量损失的持续相互作用给出了下降的光变曲线的特征性平坦部分。如果R_w<R_d,则上升到最大光开始于R_w/ v_{sh} ;上升的持续时间为R_w^2/ v_{sh} R_d;不透明介质的外部没有延伸,而是在最大亮度时被辐射压加速到高速;形成致密的壳层,但不影响最大附近的光变曲线。我们认为SN 2006 gy是第一种事件的例子,而SN 2010 gx和相关的超新星是第二种事件的例子。
2011-01-25 astro-ph.HE
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