Three-dimensional simulations of turbulent convective mixing in ONe and CO classical nova explosions
经典新星是发生在双星系统中的吸积白矮星的包层中的热核爆炸。这些物质在简并条件下堆积起来,导致热核失控。在包层运行的一系列核过程释放的能量将材料加热到大约100 - 400 MK的峰值温度。在这些事件中,大约10-3 - 10-7 Msun,富集CNO,有时,其他中等质量的元素(例如,Ne,Na,Mg,Al)被喷射到星际介质中。为了解释经典新星的总体观测性质(特别是,在喷出物中光谱推断出的大量金属),模型需要混合从次级和底层白矮星的最外层(富含CO或ONe)转移的(类太阳)物质。最近的多维模拟表明,开尔文-亥姆霍兹不稳定性可以自然地产生自富集的吸积包层的物质从下面的白矮星在符合观测的水平。然而,这种机制的可行性已经在CO白矮星的框架下进行了探索,而与不同衬底的混合仍然需要适当解决。在新星爆发的核心-信封界面的混合的三维模拟已经进行了多维代码FLASH,两种类型的基板:CO和ONe丰富。我们表明,与富含CO的基质相比,富含ONe的基质的存在,如在“氖新星”中,在喷出物中产生更大的金属丰度增强(即,非氖新星)。这种3-D模拟的许多要求和约束(例如,最小分辨率、计算域的大小)也被概述。
2016-06-28 astro-ph.SR
Two-dimensional simulations of mixing in classical novae: the effect of the white dwarf composition and mass
上下文经典新星是发生在恒星双星系统中的爆炸现象。它们的动力来自低质量主序星向白矮星(CO或ONe)的质量转移。物质积累10+4 - 10+5年,直到在简并条件下点燃,导致热核失控。释放的核能产生约0.1 - 0.4 GK的峰值温度。在这些事件中,富含中等质量元素(相对于太阳丰度)的10-7 - 10-3 Msun被喷射到星际介质中。然而,大的金属丰度增强和不均匀分布的化学物种的高分辨率光谱中观察到的喷射新星壳的起源还没有完全理解。目标。最近的多维模拟表明,开尔文-亥姆霍兹不稳定性,在核心包层界面操作,可以自然地产生自富集的吸积包层的物质从底层的白矮星在符合观测的水平。然而,这样的多维模拟已经进行了少量的情况下,和大部分的参数空间仍然是未开发的。方法.在这里,我们调查的疏浚,驱动的开尔文-亥姆霍兹不稳定性,白矮星质量在0.8-1.25 Msun和不同的核心组成(CO丰富和ONe丰富的基板)。我们提出了一套五个数值模拟进行了二维旨在分析可能的影响的白矮星质量(和组成)的金属丰度增强和爆炸特性。结果我们观察到更大的混合(在相同条件下测量时高出约30%),在我们停止模拟的时候,富含ONe的基底比富含CO的基底和更大质量的白矮星有更多的能量爆发。
2018-07-27 astro-ph.SR
Photometric and Spectroscopic Properties of Novae in the Large Magellanic Cloud
本文总结和评述了43颗已知LMC新星候选者的光度和光谱性质。其中,光度数据足以建立下降率可用于29新星,而光谱数据足以建立光谱类可用于18个系统。18颗新星中有一半属于Fe II类,其余9颗属于He/N或Fe IIb类。在之前对M31和M33的研究中发现,He/N和Fe IIb型新星的光度发展平均比Fe II型新星快。总的来说,现有的测光证实了早期的研究,并最终表明,LMC新星有更快的下降速度比银河系和M31的新星。与M31相比,在大麦哲伦星系中观测到的更快的He/N和Fe IIb新星的比例增加,几乎可以肯定是两个星系之间潜在的恒星星族差异的结果。我们认为,与M31的隆起(大部分新星都在那里发现)相比,大麦哲伦星云中的年轻人口产生了平均质量更高的白矮星双星。与M31相比,较高的平均白矮星质量不仅产生了更大比例的快速He/N新星,而且还导致了相对较大的复发新星人口。
2013-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
X-ray emission from optical novae in M 31
第一个超软源(SSS)的识别与光学新星在M 31是基于ROSAT观测。另外20个X射线对应物(大多数通过其硬度比确定为SSS)是使用2002年7月之前获得的ROSAT、XMM-牛顿和钱德拉观测档案探测到的。基于这些结果,光学新星似乎构成了M31中SSS的主要类别.对钱德拉HRC-I和ACIS-I在2004年7月至2005年2月间观测到的数据进行分析后发现,M 31新星的SSS状态持续了几个月至10年。几颗新星在光学爆发后50天内开始出现短暂的X射线爆发,持续时间只有两到三个月。在光学爆发后一年内,在软X射线中检测到的新星比例超过30%。进行中的光学新星监测方案、光学光谱后续行动和最新的新星目录对X射线工作至关重要。重新分析档案新星数据,以改善位置,并找到更多的新星候选人,迫切需要安全的复发新星识别。专门的XMM-牛顿/钱德拉监测计划的X射线发射的光学新星覆盖的中心区域的M 31继续提供有趣的新结果(例如,相干1105秒脉动的SSS对应的新星M31 N 2007- 12 b)。新星的SSS光变曲线使我们--连同光学信息--能够估计出白矮星的质量、喷出物的质量和爆发时燃烧的质量。M31中心区域的观测使我们--与银河系中的观测相反--能够同时监测许多新星,并被证明很容易发现许多有趣的SSS和新星类型。
2009-10-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Old Galactic novae in the eROSITA All Sky Survey
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)(马克斯·普朗克地外物理研究所);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);Potsdam University(波茨坦大学)
通过eROSITA巡天研究银河中年老新星的X射线特性,发现静默状态下18%的新星被检测到,证实磁性系统在爆发后吸积增强。
2025-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
MESA Models of Classical Nova Outbursts: The Multicycle Evolution and Effects of Convective Boundary Mixing
新星是一种激变变星,由白矮星(WD)的低质量主序星伴星吸积富氢物质而驱动。新的时域观测能力,如Palomar瞬变工厂和Pan-STARRS,揭示了它们的行为的多样性,应该在理论上加以解决。新星爆发敏感地依赖于核物理数据,需要更容易获得的新星模拟,以便有效地优先考虑核天体物理学的实验工作。本文利用MESA恒星演化程序,构造了COWD核的多颗超新星演化序列。我们探讨了一系列的WD群众和吸积率,以及不同的冷却时间开始吸积之前的效果。此外,我们还研究了吸积物质的元素丰度分布和对流边界混合对核壳界面的依赖性。具有这种对流边界混合的模型显示,与观测结果相当的底层白矮星中的C和O的吸积包层的富集。我们比较我们的结果与以前的工作,并探讨了一个新的方案与3 He触发对流的新星。
2012-10-18 astro-ph.SR
Revisiting the Classics: On the Statistics of Dust Formation in Novae
基于40颗新星的高质量光学/红外光变曲线开展统计分析,提出用峰值后红向颜色变化识别尘埃形成,发现50%–70%的新星形成尘埃,并揭示其与γ射线激波及演化速度的关系。
2025-01-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Comprehensive Listing of 156 Reliable Orbital Periods for Novae, Including 49 New Periods
我报告了对大多数已知新星系统的轨道周期(P)的大规模搜索,通过在两个或多个独立的光变曲线中寻找显著的、相干的和稳定的光学光度调制,这些光变曲线主要来自TESS、开普勒、AAVSO、SMARTS、OGLE、ASAS和ZTF的大型调查。我发现了31个新的轨道周期。此外,我还根据它们的光谱能量分布,测量了18颗有演化伴星的新星的新周期,精确度达到30%。此外,我已经证实,改进,并拒绝了先前的索赔P在46新星。(As作为这一努力的一部分,我认识到5颗新星显示出1- 3个连贯的、显著的和短暂的周期0.12- 4.1天,这些都是神秘的,因为它们不是轨道、自旋或超级驼峰周期。总之,我已经编制了一份包含156个新星可靠P值的综合列表。新星周期的直方图显示最小P值为0.059小时(85分钟),周期间隔为0.071- 0.111天(1.70- 2.66小时)。周期间隔的上边缘在新星(0.111天)、类新星系统(0.131天)和矮新星(0.141天)之间有显著差异。直方图的另一个问题是,31%的新星系统有演化的伴星,对它们的当前状态或演化没有模型或理解。对于有红巨星伴星的新星,20颗中有15颗是在膨胀群中,尽管主序星和次巨星伴星的膨胀分数接近0.11- 0.32。
2022-07-06 astro-ph.SR
Constraining the role of novae as progenitors of Type Ia Supernovae
白矮星(WD)表面发生不稳定的核燃烧,导致新星现象,被认为是SNeIa的潜在候选者之一。我们建议,在附近的星系新星的统计数据可能是一个强大的工具来衡量这样的系统在生产SNeIa的作用。使用多超新星演化模型,我们计算的数量和时间分布的新星,将产生一个典型的(不稳定燃烧)SNIa祖之前,达到Mrachasekhar质量极限(M_ch)和爆炸。结合观测到的新星速率,这可以用来限制新星通道对附近星系SNIa速率的最大贡献。POINT-AGAPE测量的M31新星速率为65/年。假设所有这些新星都将达到M_ch,我们得到新星可能产生的最大SNIa速率为(1-5)× 10 ^-4/年。这将nova通道对M31中SNIa速率的总体贡献限制在<2- 7%。此外,约80%的新星产生的一个成功的SNIa祖先有短的衰变时间(t2<10天),并产生时WD质量接近M_ch。我们指出,这样的快速新星的统计数据可以提供一个敏感的诊断的贡献的新星通道的质量积累的最后阶段的单简并(SD)SNIa祖先。为了探索它们的使用前景,我们研究了在PTF类的M31新星调查中检测快速新星的效率。我们发现,在SD方案中,至少每隔两个夜晚观测一次m_R~22星等的巡天,就能捕获到90%的快新星。这样的巡天观测应该能够以每年大于10^3xf的速度探测到M31中的快速新星,其中f是SNIa在不稳定的核燃烧状态中吸积的部分,同时在SNIa爆…
2015-09-14 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Recurrent Novae in M31
对截至2013年年底记录的964个M31疑似新星爆发的位置进行了比较,以确定复发新星候选者。要通过初始筛选并成为复发新星候选者,两次或两次以上的爆发必须在0.1 '内同时发生,尽管这一标准对于早期摄影巡天发现的新星放宽到0.15'。来自51个潜在复发新星系统的118次爆发符合筛选标准。为了确定这些新星的哪一部分确实是周期性的,我们仔细地比较了原始的底片和发表的有关爆发的图像。这一程序的结果是,51个候选祖先中的27个(61次爆发)不再被视为复发新星,另外8个系统(17次爆发)被认为不太可能复发。在剩下的16个系统中,12个候选系统(32次爆发)被认为是经常性新星,另外4个系统(8次爆发)可能是经常性的。据估计,在过去的一个世纪里,M31中约有4%的新星爆发与周期性新星有关。蒙特卡罗分析表明,复发新星的发现效率可能低至一般新星的10%,这表明在M31中观察到的三分之一的新星爆发来自复发时间<~100年的祖先系统。对于合理的系统参数,似乎不太可能经常性的新星可以提供一个重要的渠道,为生产Ia型超新星。
2014-12-29 astro-ph.SR
Identifying and Quantifying Recurrent Novae Masquerading as Classical Novae
复发新星(Recurrent novae,RNe)是一个世纪内发生两次或两次以上新星爆发的激变变星。经典新星(CNe)是类似的系统,只有一个这样的爆发。许多所谓的“CNe”实际上是RNe,只发现了一次喷发。由于RNe是候选的Ia型超新星祖先,因此重要的是要知道我们的银河系中是否有足够的RNe来提供超新星速率,因此要知道有多少RNe伪装成CNe。为了量化这一点,我们收集了银河系237 CNe和10个已知RNe的限时样本的光变曲线和光谱的所有可用信息,以及详尽的发现效率记录。我们认为RNe具有(a)爆发振幅小于14.5 - 4.5 * log(t_3),(b)轨道周期>0.6天,(c)红外色J-H > 0.7 mag和H-K > 0.1 mag,(d)H-α的半高宽> 2000 km/s,(e)高激发线,如Fe X或He II在峰值附近,(f)具有平台的喷发光变曲线,(g)质量大于1.2M_solar的白矮星。使用这些标准,我们将V1721 Aql、DE Cir、CP Cru、KT Eri、V838 Her、V2672 Oph、V4160 Sgr、V4643 Sgr、V4739 Sgr和V477 Sct鉴定为强RN候选者。我们使用三种方法评估已知CNe中的RN分数,得到24% +/-4%,12% +/-3%和35% +/-3%。在已知的394颗银河新星中,大约有四分之一实际上是RNe,…
2014-05-01 astro-ph.SR
Search for 7Be in the outburst of four recent novae
继最近在经典新星的爆发光谱中探测到7 Be之后,我们报告了通过高分辨率UVES观测在最近四颗明亮新星的爆发中寻找这种同位素。在新星Mus 2018和ASASSN-18fv爆发期间的高速分量中检测到7 BeII 313.0583,313.1228 nm的双重共振线。另一方面,7 BeII在ASASSN-17 hx和Nova Cir 2018中都没有被探测到,因此表明7 BeII并不总是在热核逃逸中被喷射出来。考虑到7 Be衰变,我们在Nova Mus 2018和ASASSN-18fv中发现X(7 Be)/X(H)分别约为1.5 x 10 ^{-5}和2.2 x 10 ^{-5}。在7次测量中,有5次测得的7 Be/H值约为2 × 10 ^{-5},这可能是新星的典型7 Be产额。然而,这一数值几乎比当前理论模型预测的大一个数量级。我们认为,各种高7 Be/H丰度可能起源于一个高于太阳的3 He含量的施主星。未检测到7 Be的情况可能与WD的小质量或与WD的核心材料的相对较少的混合有关。7 Be/H或7 Li/H的丰度约为陨石的4倍,从而证实了新星是银河系中7 Li的主要来源。
2019-12-31 astro-ph.GA astro-ph.SR
An evidence-based assumption that helps to reduce the discrepancy between the observed and predicted $^7$Be abundances in novae
最近的光谱测量的等效宽度的共振Be II双峰和Ca II K线和它们的比率在扩大新星喷出物表明令人惊讶的高丰度的$^7$是一个典型的质量分数$X_\mathrm{obs}(^7\mathrm{Be}) = 10^{-4}$。这是一个数量级大于理论预测值的$X_\mathrm{theor}(^7\mathrm{Be})\sim 10^{-5}$新星。我们使用的$^7$ Be生产方程的解析解来证明,$X_\mathrm{theor}(^7\mathrm{Be})$是成比例的$^4$他的质量分数$Y$在新星吸积信封,然后我们进行计算的一维流体静力演化的$1.15\,M_\odot$ CO新星模型,证实我们的结论的基础上的解析解。我们对增强的$^4$ He丰度的假设有助于减少(尽管不能完全消除)$X_\mathrm{obs}(^7\mathrm{Be})$和$X_\mathrm{theor}(^7\mathrm{Be})$之间的差异。紫外线、光学和红外光谱数据显示新星喷出物中$Y$的含量异常高,这些数据支持这一结论。我们还表明,一个显着增加丰度的$^3$他在新星吸积信封不会导致更高的值的$X_\mathrm{theor}(^7\mathrm{Be})$,因为这种假设会影响新星模型的演变,导致其峰值温度和吸积质量的下降,因此,在减少生产的$^7$是。
2020-11-22 astro-ph.SR
Phase-Resolved Infrared Spectroscopy and Photometry of V1500 Cygni, and a Search for Similar Old Classical Novae
我们提出的相位分辨近红外光度和光谱的经典新星V1500 Cyg探索回旋辐射是否存在于这个系统。虽然光谱学没有表明离散回旋谐波发射的存在,但光变曲线表明其近红外通量的相当大一部分是由于这一成分。天鹅座V1500的光变曲线似乎仍然由该系统中第二颗恒星的加热面的辐射所主导。我们已经使用红外光谱和光度学在古老的经典新星中寻找其他潜在的磁性系统。我们发现V1974 Cyg的红外线曲线表面上与V1500 Cyg相似,这表明它是一颗高辐射的伴星。古老的新星V446 Her和QV Vul的光变曲线具有像极星那样的大幅度变化,这表明它们可能具有磁性原色。我们从2MASS点源目录中提取了79颗老新星的测光,并使用这些数据来获得静止新星的平均未变红的红外颜色。我们还提取了这些物体的WISE数据,发现其中45个被检测到。令人惊讶的是,在WISE 22 μ m波段检测到了许多这些系统。其中两个物体(V705 Cas和V445 Pup)产生了大量的尘埃壳,而其他物体则没有。看来,线发射从他们的电离弹射壳是最有可能的解释,这些检测。
2013-06-06 astro-ph.SR
Galactic Extinction: How Many Novae Does it Hide and How Does it Affect the Galactic Nova Rate?
在观测到的银河系经典新星率$\sim 10$ yr $^{-1}$和银河系模型预测的$\sim 30$-50 yr $^{-1}$之间存在着长期的差异。对这种差异的一种解释是,许多新星被星际灭绝所隐藏,但尘埃可以掩盖新星的程度受到很大限制。我们使用最新的全天空三维尘埃地图比较已知的新星的亮度和空间分布预测相对简单的模型,其中新星跟踪银河系恒星质量。我们发现,只有一半($\sim 48$ \%)的新星预计是容易检测($g \lesssim 15$)与目前的全天空光学调查,如全天空自动调查超新星(ASAS-SN)。这一比例比以前估计的要低得多,表明尘埃确实会在光学上影响新星的探测。通过比较ASAS-SN,OGLE-IV和Palomar Gattini IR调查的互补调查结果,在我们的建模的背景下,我们发现了一个暂定的银河系新星率$\sim 40$年$^{-1}$,虽然这可能会降低到低至$\sim 30$年$^{-1}$取决于假设的银河系内的新星分布。在今后的工作中,将通过对ASAS-SN和其他调查中的新星探测进行更复杂的建模来改进这些初步估计。
2021-05-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
On Presolar Stardust Grains from CO Classical Novae
大约30%到40%的经典新星在爆发后20-100天产生尘埃,但还没有经典新星的前太阳星尘颗粒被明确确定。虽然有几项研究声称某些颗粒是新星的父亲,但测量和模拟的同位素比率只能假设这些颗粒是在新星喷出物与大量接近太阳的物质混合后凝结的。然而,这种潜在的爆炸后喷出物稀释的来源和机制仍然是一个谜。以前的研究的一个主要问题是少量的模拟和隐含的大新星参数空间探索差。我们报告的结果不同的策略,基于蒙特卡洛技术,涉及随机抽样的最重要的新星模型参数:白矮星组成;混合的外部白矮星层与吸积材料爆炸前;峰值温度和密度;爆炸的时间尺度;和可能的稀释后的喷出物爆发。我们讨论并考虑到系统的不确定性的前太阳颗粒测量和模拟结果。只有那些与给定颗粒的所有测量同位素比率一致的模拟才能被接受用于进一步分析。给出了模型参数的数值计算结果。我们确定了18个前太阳粒与测量的同位素签名一致的CO新星起源,而不假设任何稀释的喷出物。其中,G270 2、M11-334-2、G278、M11-347-4、M11-151-4和Ag 2 6具有最高的CO nova父系可能性。
2018-01-29 astro-ph.SR
MESA and NuGrid simulations of classical novae: CO and ONe nova nucleosynthesis
经典新星是由CO或ONe白矮星吸积的氢的热核闪光的结果,最终导致表面层的动态喷射。这些都是观测已知的富含重元素,如C,O和Ne,必须起源于氢闪对流区以下的层。在我们以前的工作的基础上,我们现在提出恒星演化模拟的ONe新星,并提供了一个全面的比较,我们的模型与出版的。我们的一些模型包括指数对流边界混合,以解释所观察到的富集的新星喷出物,即使吸积的材料有太阳丰度分布。我们的模型产生的最大温度演化曲线和核合成产量与模型,产生丰富的喷出物,假设吸积材料是预混合的。我们证实了我们以前报道的结果,即一颗新星。我们发现,$^3$ He可以在冷的($T_{\rm WD} < 10^7$ K)CO WDs以慢速率($\dot{M} < 10^{-10}\,M_\odot/\mbox{yr}$)吸积的太阳成分包层中{ \it in situ}产生,在这种情况下,对流是由新星爆发前的$^3$ He燃烧触发的。此外,我们现在发现,太阳成分包层中$^3$ He的产生和破坏之间的相互作用以中等速率吸积,例如,$\dot{M} = 10^{-10}\,M_\odot/\mbox{yr}$,通过具有相对高的初始中心温度的$1.15\,M_\odot$ ONe WD,例如,$T_{\rm WD} = 15\times 10^6$ K,导致形成一个厚的辐射缓冲区,从WD表面分离的对流信封的底部。(节录)
2014-05-20 astro-ph.SR
Transients from the Cataclysmic Deaths of Cataclysmic Variables
我们探讨了低质量恒星与白矮星(WD)伴星合并的观测现象。Schreiber等人(2016)发现,如果大部分的CV二进制文件由于不稳定的质量转移而合并,则灾难变量(CV)的观测属性与标准演化模型之间的多重紧张关系将得到解决。潮汐破坏的次级形成一个几何厚盘周围的WD,随后在高度超爱丁顿率吸积。分析估计和数值流体动力学模拟表明,吸积流的流出物在合并后的几天内以~500-1000 km/s的速度释放了>~ 90%的次级粒子。膨胀的喷出物中的氢复合提供了持续约一个月的光学瞬态发射,光度> 1 e38 erg/s,类似于缓慢的经典新星和普通恒星合并产生的发光红新星。在较长的时间尺度上,WD吸积的物质经历了氢壳燃烧,使残余物膨胀成一个光度~300-5000 L_sun,有效温度T_eff ~ 3000 K,寿命~ 1 e4 - 1 e5 yr的巨星。我们预测,~ 1 e3 - 1 e4银河系巨星CV合并的产品,潜在的非典型表面丰度区分。我们探讨是否有任何银河系历史缓慢的经典新星伪装CV合并,确定四个这样的后新星系统与潜在的巨大的对应物,CV合并的起源不能排除。我们解决是否历史上短暂的CK Vul和它的气体/尘埃星云造成CV合并。
2021-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Distances to Novae As Seen By Gaia
盖亚航天器刚刚释放了一组大的超新星,其中包括41颗分数误差<30%的新星。我用这些来评估许多先前获得新星距离的方法的准确性和偏差。现有方法中最好的方法是HST的四颗新星的几何视差,尽管实际误差比所述的大3倍。先前的新星距离的标准方法是从新星壳层展开的不确定性,但这种方法被发现在距离模中有0.95 mag的真实1-sigma不确定性,并且先前引用的误差条平均比广告差3.6倍。最大震级下降率(MMRD)关系式的许多变化都很差,差到不能使用,甚至对7个新星样本中的5个样本都不适用,因此MMRD不应再使用。以前的方法使用各种措施的消光从星际介质已经臭名昭著的坏,但现在一个新的版本由Ozdonmez和同事已经改善了这一无偏的方法与1西格玛不确定性的距离模为1.14等。对于未来,我建议按照以下顺序:(1)使用盖亚视差,(2)使用奥兹多梅兹星表,(3)使用M_max = -7.0 +-1.4等作为精度较差的经验方法,(4)如果这些方法都不可用,那么不要将新星用于需要距离的目的。
2018-09-01 astro-ph.SR
Extragalactic Nova Populations
现在已经测量了十几个星系的新星率,这些星系跨越了哈勃望远镜的各种类型。当标准化到星系的红外K波段光度时,特定光度的新星率通常落在每年每10^10个K太阳光度1-3颗新星的范围内,并且在哈勃序列中没有显著变化。本文给出了三个室女座椭圆星系(M49、M84和M87)的初步新星速率,它们具有不同的球状星团特定频率。没有依赖于特定的光度的新星率上的球状星团特定frequencywerebond. Photometric和光谱观测的新星在本星系群中的建议,占主导地位的星系的年轻恒星星族(M33和LMC)的特点是与一般更快的光度演化的新星,并由较高的比例的He/N新星相比,新星在M31。大麦哲伦星系中经常出现的新星数量似乎高于M31和银河系。
2013-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hydrodynamic Simulations of Classical Novae; CO and ONe White Dwarfs are Supernova Ia Progenitors
激变变星(CV)和共生双星是接近(或不那么接近)的双星系统,其中包含一颗白矮星(WD)主星和一颗较大的较冷的次级星,通常充满其洛希叶。较冷的恒星通过双星的内拉格朗日点失去质量,其中一部分物质被WD吸积。在这里,我们报告我们的热核失控(TNR)的吸积材料,在一个经典的新星爆炸结束的流体动力学研究。我们跟踪了碳-氧(CO)和氧-氖(ONe)WD上TNR的演变。我们在本文中报告了3项研究。首先,我们使用NOVA(我们的1-D,完全隐式,Hydro代码)仅吸积太阳物质的模拟。其次,我们使用MESA进行类似的研究,其中我们只吸积太阳物质,并比较结果。第三,我们吸积太阳物质,直到TNR正在进行,然后将吸积层中的成分切换为混合成分:25% WD和75%太阳物质或50% WD和50%太阳物质。我们发现,吸积材料的量是成反比的初始12 C丰度(如预期)。因此,吸积太阳物质会导致更大量的吸积物质来为爆发提供燃料;比早期研究中从模拟开始就假设混合成分的情况要大得多。我们最重要的结果是,所有这些模拟喷射显着小于吸积的质量,因此,WD是越来越多的质量向Ehrasekhar极限。
2020-06-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
7Be detection in the 2021 outburst of RS Oph
周期性新星RS Oph在2021年8月8日经历了一次新的爆发,达到了V = 4.8 mag. Observations的高分辨率UVES光谱仪在帕拉纳尔的ESO-VLT的Kueyen-UT 2望远镜上进行的2021年爆发的观测,使其能够检测到热核失控反应中可能存在的7 Be。7 Be的产额可以估算为N(Be)/N(H)= 5.7 x 10^(-6),这接近于迄今为止在经典新星中测量到的最低产额。7 Be的寿命很短,只能衰变为7 Li。通过在星云阶段拍摄的光谱,我们估计出喷射出的质量约为1.1 x 10^(-5)Msun,从而提供了在2021年事件中产生的约4.4 x 10^(-10)Msun的7 Li。与经典新星相比,复发性的RS Oph型新星在每次事件中合成的7 Li量可能略低,但发生的频率要高出10^3倍。周期性新星的比例在10-30%之间,它们可能有助于我们今天观察到的7 Li的形成。在RS Oph中发现7 Be进一步支持了最近的建议,即新星是银河系中7 Li最有效的来源。
2022-09-27 astro-ph.SR
Carbon-Oxygen Classical Novae are Galactic $^7$Li Producers as well as Potential Supernova Ia Progenitors
本研究通过一维流体动力学模拟发现,碳氧白矮星上的经典新星爆炸不仅为银河系贡献了大量$^7$Li,且白矮星质量在吸积-爆发循环中不断增长,是超新星Ia的重要前身星通道。
2019-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Convective overshoot mixing in Nova outbursts - The dependence on the composition of the underlying white dwarf
我们在这里提出,第一次,一个二维的研究过冲对流机制在新星爆发的吸积信封下的层的广泛的可能成分。以前的调查研究这种机制只为太阳组成物质的碳氧(C-O)白矮星的顶部吸积。由于在逃逸过程中,与碳的混合大大提高了氢的燃烧速率,人们应该质疑喷出物是否也有可能显著富集恒星演化模型预测的其他基本成分(He,O,Ne,Mg)。我们模拟了几种非碳的情况,并在喷射的氢层中发现了大量的这些底层材料。尽管有很大的差异率,时间尺度和能量的情况下,我们的研究结果表明,对流疏浚机制预测显着富集在我们所有的非碳的情况下,包括氦富集在经常性的新星。结果与观测结果一致。
2012-10-03 astro-ph.SR
Nova Framework: A New Tool For Modeling of Nova Outbursts and Nucleosynthesis
经典新星是白矮星从其低质量主序星或红巨星双星伴星吸积的富氢物质表面热核爆炸的结果。其喷出物的化学成分分析表明,新星爆发发生在碳-氧(CO)和氧-氖(ONe)WD,并有吸积信封和底层WD之间的跨界混合。我们结合了恒星演化代码MESA和后处理核合成工具的NuGrid到一个框架,允许产生最新的模型的新星爆发和计算详细的核合成发生在CO和ONe WD的新星。在我们的一维数值模拟中的对流边界混合(CBM)是使用一个扩散系数,是指数递减的距离下的对流信封的底部。该MESA CBM处方基于3D流体动力学模拟中的发现,即速度场以及用扩散系数表示的混合在对流边界附近的稳定层中呈指数衰减。该框架还可以使用通常采用的一维新星模型,其中煤层气是通过假设增生信封已预先富集WD的材料来模拟的。在这份初步报告中,我们提出了最有趣的新的结果与CO和ONe新星爆发,已获得与新星框架。
2012-10-29 astro-ph.SR
The Galactic Nova Rate: Estimates from the ASAS-SN and Gaia Surveys
我们提出的第一个估计的基础上,覆盖整个天空的光学瞬态调查的银河新星率。使用来自超新星全天空自动巡天(ASAS-SN)和\textit{Gaia}(仅有的两个全天空巡天报告经典新星候选者)的数据,我们发现了39个确认的银河新星和7个额外的未经确认的候选者,发现率为$\approx 14$年$^{-1}$。使用准确的银河系恒星质量模型,三维尘埃图,并结合现实的新星光变曲线,我们已经建立了一个复杂的银河系新星模型,允许在这段时间内从这些调查的银河系新星的恢复分数的估计。每次巡天的观测能力各不相同:ASAS-SN的高节奏使其对快速新星敏感,而\textit{Gaia}的宽观测滤波器和高空间分辨率使其对整个银河平面和凸起的高度红化新星更敏感。尽管存在这些差异,我们发现ASAS-SN和\textit{Gaia}给出了一致的银河系新星率,最终联合新星率为$26 \pm 5$年$^{-1}$。这一推断的新星率大大低于许多其他最近的研究发现。严格评估银河系新星率的系统不确定性,我们认为,微弱的快速衰落新星的作用可能被高估了,但在瞬态警报管道的操作中的微妙细节可以有很大的,有时不受重视的瞬态恢复效率的影响。我们预测的新星率可以直接测试即将在南半球的红色/近红外瞬态调查。
2022-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On mixing at the core-envelope interface during classical nova outbursts
经典的新星是由发生在近距离双星系统中的白矮星组成部分的热核逃逸提供动力的。在这些剧烈的恒星事件中,其能量释放仅超过伽马射线暴和超新星爆炸,大约10-4 10-5 Msun的物质被喷射到星际介质中。由于在爆炸期间达到的最高温度T峰值~(1-4)x10+8 K,喷出物相对于太阳丰度而言富含核处理物质,含有大量的13 C,15 N和17 O以及其他同位素的痕迹。在喷出物中观察到的这些金属增强物的来源并不为人所知,并且困扰了理论家大约40年。在本文中,我们提出了新的2-D模拟混合的核心包络接口。我们表明,开尔文-亥姆霍兹不稳定性可以自然地导致自富集的太阳类吸积信封的物质从底层的白矮星核心的最外层,在与观测结果一致的水平。
2010-04-16 astro-ph.SR
Novae -The study of the reactive flow
天体物理学界有一个广泛的共识,即观察到的经典新星爆发的机制是表面热核失控。我们开始这个简短的审查与主要的观测事实,导致热核失控的理论模型,发生在吸积富氢的信封放在一个冷的退化核心的白矮星。根据该理论,在逃逸前几天到几周,吸积的包层变得不稳定。在失控本身的极端阶段,当燃烧效率最高时,包层完全对流。因此,在这种极端条件下处理的元素被提升到恒星的最外层区域。在爆发期间,包层的相当一部分被喷射出来。流体动力学不稳定性和爆炸性氢燃烧的复杂组合,靠近恒星表面,为我们提供了一个独特的机会来研究这种复杂的反应流。核心质量、核心温度和吸积速率的范围导致了燃烧温度和密度的整个范围。以下的“标准”的情况下,我们的描述,然后集中在罕见的,但仍然有可能,部分相关的参数空间,在传统的CNO循环的“突破”可能会发生,并导致重元素富集模式所造成的突破燃烧。我们结束我们的审查与新星理论家今天面临的主要挑战,特别强调与核合成问题有关的问题。
2011-07-08 astro-ph.SR
Helium enrichment during classical nova outbursts
新星爆发在星系的化学演化中起着重要的作用,尤其是新星爆发是合成$^{13}\rm C$、$^{15}\rm N$、$^{17}\rm O$以及$^{22}\rm Na$、$^{26}\rm Al$等放射性同位素的主要来源。新星喷出物中He的富集表明吸积物质可能与He壳层混合(He混合)。本工作的目的是系统地研究氦混合对新星爆发的影响。我们发展了一系列的吸积WD模型,发现新星喷出物中的H和He的质量分数会受到不同He混合分数的显著影响。我们还发现,无论是新星周期持续时间和喷射质量的增加与He混合分数。同时,在新星爆发过程中,$p$ - $p$链的核能产生随着He混合分数的增加而减少,而Hoc循环则增加.本文的工作可以再现一些新星(如GQ Mus、ASASSN-18fv、HR Del、T Aur和V443 Sct)喷出物的化学丰度。这意味着在研究新星爆发时不能忽略He混合过程。本研究还开发了一个He混合计(即$\rm He/H$),可用于估计经典新星系统中的He混合分数。
2021-05-23 astro-ph.SR
Comparative Study of Two Luminous Red Novae I. Progenitor Modeling and Dust Formation
Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学宇宙科学研究所);Departament de Física Quàntica i Astrofísica (FQA), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究院);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系)
通过双星演化模型和红外观测,约束了AT2021biy和AT2021blu的前身星质量、抛射物质量及尘埃形成,发现仅少量气体凝结为尘埃。
2026-06-23 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Exploring the Role of Globular Cluster Specific Frequency on the Nova Rates in Three Virgo Elliptical Galaxies
有人提出,一个星系的新星率可能会通过在其球状星团(GC)的致密核心中产生新星祖先双星来提高。为了探索这一想法,在三个室女座椭圆星系,M87,M49和M84,这有显着不同的GC比频率($S_{N}$)的14,3.6和1.6,分别测量了4个历元的过程中,跨越14个月的相对新星率。为了简化分析,我们在相同的夜晚,用相同的积分时间,通过相同的滤波器(H $α$),对几乎等距的星系进行了观测,这样发现的新星的相对数量就可以反映出相对的新星率。在我们的调查结束时,我们总共发现了27颗与M87相关的新星,37颗与M49相关,19颗与M84相关。在对调查的完整性进行校正后,我们发现了M87、M49和M84的$154^{+23}_{-19}$、$189^{+26}_{-22}$和$95^{+15}_{-14}$的年新星率,分别对应于每$10^{10}~L_{K,\odot}$每年$3.8\pm1.0$、$3.4\pm0.6$和$3.0\pm0.6$新星的$K$波段光度特异性新星率。我们研究的总体结果表明,星系的新星率仅与其光度成比例,对其GC特定频率不敏感。两颗新星,一颗在M87,一颗在M84,被发现与已知的GC在空间上一致。校正GC中的质量分数后,我们估计,新星可能会增强相对于该领域的至少一个数量级的GC系统的发光室女座椭圆。
2015-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Photoionization model for the Infrared Coronal Line Emission in the Classical Nova V1716 Scorpii
本研究利用CLOUDY代码建模经典新星V1716 Scorpii的近红外光谱,测定元素丰度与抛射物质量,明确其双组分抛射结构与白矮星混合比例,并预测氢化氦可能在新星抛射物中形成。
2024-04-18 astro-ph.SR
Hydrodynamic Simulations of Oxygen-Neon Classical Novae as Galactic $^7$Li Producers and Potential Accretion Induced Collapse Progenitors
本研究使用NOVA代码模拟氧氖白矮星上的经典新星热核失控过程,发现抛射物中7Be大量富集,表明经典新星是银河系7Li的重要来源,且白矮星质量因抛射少于吸积而增长,可能成为吸积诱导坍缩事件的重要通道。
2024-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
MESA and NuGrid Simulations of Classical Nova Outbursts and Nucleosynthesis
经典新星是由低质量主序星或红巨星双星伴星的白矮星(WD)吸积的氢表面热核爆炸的结果。其喷出物的化学成分分析表明,新星爆发发生在碳氧(CO)和更大质量的氧氖(ONe)WD,并有吸积信封和底层WD之间的跨界混合。我们证明了最先进的恒星演化代码MESA和NuGrid的后处理核合成工具可以成功地用于模拟CO和ONe新星爆发和核合成。在我们的一维数值模拟中的对流边界混合(CBM)是使用一个扩散系数,是指数递减的距离下的对流信封的底部。我们表明,这个处方产生的最大温度演化曲线和核合成产量与使用通常采用的1D新星模型,其中CBM是模仿假设的吸积信封已预先混合WD的材料,得到了很好的一致性。在以前的文章中,我们发现冷(T_WD <1d ~ 7 K)CO WDs可以在以慢速率(dM/dt <1 e-10 M_sun/yr)吸积的太阳成分包层中原位产生~ 3 He,在这种情况下,~ 3 He燃烧在新星爆发前触发对流。在这里,我们证实了这一结果的一个新星。此外,我们还发现,在初始中心温度较高的1.15 M_sun ONe WD(T_WD = 15 e6 K)作用下,太阳包层中~ 3 He的产生和破坏之间的相互作用以中等速率(dM/dt = 1 e-10 M_sun/yr)吸积,导致形成一个厚的辐射缓冲区,将对流包络的底部与WD表面分开。
2013-04-01 astro-ph.SR
High-resolution imaging of the evolving bipolar outflows in symbiotic novae: The case of the RSOphiuchi 2021 nova outburst
针对2021年RS蛇夫座新星爆发事件,本研究通过VLBI射电观测揭示其双极外流演化形态与密度径向分布特征,明确红巨星质量损失去向,完善了该共生新星爆发后的源结构物理图景。
2024-12-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of neutrino mixing upon electron fraction in core collapse supernovae
大质量中微子的加入影响了重核形成的截面,改变了它们的丰度。快速中子俘获过程(r-过程)通常与爆炸事件有关,如核心坍缩超新星。本文研究了活动和惰性中微子振荡和相互作用对中微子通量、重子密度和物质电子分数的影响。我们考虑了两种不同的中微子初始分布函数和不同的混合参数组合(包括θ 34 = 0)。我们使用密度矩阵的形式进行计算,包括中微子振荡的影响,与物质的相互作用和自中微子相互作用。我们发现,中微子与物质的相互作用和与自己改变电子分数,影响r过程的开始。
2018-09-06 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Spectroscopic diagnostics of dust formation and evolution in classical nova ejecta
一小部分经典新星在爆发的早期阶段形成尘埃。经典的CO nova V5668 Sgr(Nova Sgr. 2015年b)在爆发后约100天经历了一个深光度最小值,覆盖了整个光谱。在较早的CO新星V705 Cas(Nova Cas 1993)中观察到了类似的事件,在较近的CO新星V339 Del(Nova Del 2013)中观察到了光学意义较小的事件。这项研究提供了一个“比较和对比”这些事件,以更好地了解非常动态的尘埃形成事件。我们显示了尘埃形成的影响,多波长高分辨率线轮廓的间隔1200 nm-9200 nm使用的双锥弹道结构,已被应用在我们以前的研究喷出物。我们发现,V5668 Sgr和V339 Del都可以用灰色不透明度的尘埃来模拟,这表明尘埃颗粒相当大(至少0.1微米),并且在晚时间光谱中,对于V5668 Sgr,直到事件发生后650天,对于V339 Del,直到事件发生后866天,谱线轮廓的持续不对称性表明尘埃很好地进入透明,喷出物演化的星云阶段。这是一种评估尘埃形成新星的特性的一般方法,在喷出物中红外线完全透明之后。
2018-07-18 astro-ph.SR
Neutrino induced reactions in core-collapse supernovae: effects on the electron fraction
中微子引发的反应是恒星演化等天体物理过程的基本组成部分。中微子振荡的存在会影响核电弱衰变的速率,而核电弱衰变参与了决定恒星命运的事件链。在感兴趣的过程中,核心坍缩超新星中重元素的产生强烈依赖于中微子性质,例如不同种类中微子之间的混合。在这项工作中,我们研究了中微子振荡对电子分数作为中微子混合参数的函数的影响,两个计划:$1+1$计划(一个活动中微子和一个无菌中微子)和$2+1$计划(两个活动中微子和一个无菌中微子)。我们已经进行了这种分析,考虑核心坍缩超新星,并确定所需的物理条件,以激活核反应链参与r-过程。我们发现中微子与物质的相互作用以及它们之间的相互作用以及中微子球中初始的无菌中微子数量可能会改变电子分数,从而影响r过程的开始。我们已经设置了约束的活性-无菌中微子混合参数。它们是质量差平方$Δm^2_{14} $、混合角$\sin^2 2θ_{14}$和惰性中微子占据的阻碍因子$ξ_s $。计算已进行了不同值的$X_α$,这是部分的$α$ -粒子。对于$X_α=0$,如果是$Δm^2_{14} \geq 2 \, {\rm eV}^2 $、$\sin^2 2θ_{14} < 0.8 $和$ξ_s < 0.5$,则发生r过程。对于较大的$X_α$值,参数的区域大大减小。目前的结果进行了比较,在文献中的结果。
2018-08-09 astro-ph.SR hep-ph nucl-th