Searching for Neutrino Transients Below 1 TeV with IceCube
最近对来自新星的GeV伽马射线的观测导致了对这些物体的理解的范式转变。虽然现在人们相信冲击波对新星的能量收支有很大的贡献,但仍然不知道发射是强子还是轻子的起源。中微子可能是明确区分这两种情况的关键,尽管这种粒子的能量比中微子望远镜通常瞄准的要低得多。IceCube的密集仪器DeepCore子阵列提供了将观测阈值从1 TeV降至约10 GeV的能力。我们将讨论最近的测量在这个低能量的制度,一个新的子TeV的选择的细节,以及未来的搜索瞬态中微子发射的前景。
2021-08-03 astro-ph.HE
Magnetic wind-driven accretion in dwarf novae
矮新星(DNe)和X射线双星的爆发被认为是由于吸积盘中的热粘性不稳定性。盘不稳定性模型(DIM)假设吸积是由湍流输运驱动的,通常归因于磁旋转不稳定性(MRI)。最近的结果指出,单独的MRI湍流不能再现DNe的光变曲线。我们的目标是研究风驱动吸积对DNe光变曲线的影响。局部和全球的模拟表明,磁流体动力风是存在的磁场线程磁盘时,即使是相对较高的比率的热压力,磁压力($β\approx 10^{5}$)。这些风在去除角动量方面非常有效,但不会加热圆盘;它们的行为不像MRI驱动的湍流。我们在DIM的角动量方程中加入了风驱动的运输,假设一个固定的磁配置:偶极或常数半径。我们使用的处方风扭矩和湍流扭矩来自剪切箱模拟。风的扭矩增强了物质的吸积,导致光变曲线看起来像DNe爆发时,假设一个偶极场的时刻$μ\approx10^{30}\,\mathrm{G\,cm^{3}}$。在风占主导地位的区域,盘是冷的,光学薄,吸积速度是音速。这就好像内盘被截断了,导致白矮星边界层的静态X射线亮度比标准DIM预期的要高。如果风主导的区域足够大,则盘稳定,可能导致“暗”盘发出很少的辐射。风驱动的吸积可以在塑造DNe和X射线双星的光变曲线方面发挥关键作用。未来的研究将需要包括穿过磁盘的磁场的时间演化,以充分评估其对吸积流动力学的影响。
2019-05-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary Interaction Dominates Mass Ejection in Classical Novae
最近的观测表明,我们对经典新星质量损失的理解是不完整的,这激发了对新星质量喷射物理过程的新理论研究。本文利用恒星演化程序MESA对经典新星外流进行了流体动力学模拟。我们发现,当双伴星被忽略,白矮星与质量>= 0.8 Msol成功地发射辐射压力驱动的光学厚风,带走了大部分的信封。然而,对于大部分的质量损失阶段,这些风的加速半径超过白矮星的罗氏半径假设一个典型的灾难性的变量捐助者。这意味着,在标准的光学厚风形成之前,质量损失将由二元相互作用引发和形成。只有当加速区域在白矮星的洛希半径内后退时,才能成功发射各向同性的光学厚风,这发生在大部分包层已经被喷射出来之后。这两种外流模式之间的相互作用-第一阶段的缓慢,二进制驱动,赤道上集中的质量损失,包括大部分的质量喷射和第二阶段组成的快速,各向同性,光学厚风-是一致的非球面喷出物和多个外流组件的签名的观察。我们还发现,孤立的低质量白矮星<= 0.8 Msol在任何阶段都不会发展出无束缚的光学厚风,这使得考虑双星伴星对由此产生的爆发的影响变得更加重要。
2022-09-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Turbulent and wind-driven accretion in dwarf novae threaded by a large scale magnetic field
矮新星(DNe)是吸积白矮星,由于吸积盘中的热粘性不稳定性而爆发。爆发时间尺度限制了$α$,即粘性应力与热压力的比值,从而限制了角动量输运机制。爆发状态具有PDMATHAMN,而静止状态具有$α\approx0.03$。由于磁旋转不稳定性(MRI)引起的湍流输运通常被认为是DNe中角动量输运的来源。在这里,我们进行3D本地磁流体动力学(MHD)剪切盒模拟,包括垂直分层,辐射转移和净恒定的垂直磁通量,探讨如何运输之间的变化的爆发和静止状态的DNe。我们发现,一个恒定的$B_z$提供了一个更高的$α$在平静比爆发,在相反的预期。包括电阻率会在静止时淬灭MRI湍流,抑制传输,除非磁场足够高,这再次导致$α\approx0.1$。有净极向通量的模拟和没有净极向通量的模拟之间的一个主要区别是,在前者的角动量传输之间的湍流和风驱动的运输。我们发现,即使在低磁场$\sim 1$ G。这可能会对观测信号产生重大影响,因为风驱动的运输不会加热磁盘。此外,风输运不能简化为$α$处方。我们提供适合$α$和风扭矩与$β$,热磁压力比。我们的结论是,演化的热粘性不稳定性,其后果的爆发周期的CV,需要认真修改,考虑到大部分的吸积能量可能会被带走的风,而不是被本地消散。
2018-11-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Early spectral evolution of classical novae: consistent evidence for multiple distinct outflows
在新星爆发期间驱动物质喷射的物理机制仍然知之甚少。可能包括在单一弹道事件中的弹射,共同的包络相互作用,连续的风,或这些过程的某种组合。在这里,我们提出了一个研究12银河新星,我们有前最大的高分辨率光谱。所有12颗新星都显示出相同的光谱演化。在光学峰前,它们表现出慢的天鹅座P分量。在峰值之后,快速组分迅速出现,而缓慢吸收仍然叠加在其上,这意味着至少存在两种物理上不同的流动。对于高步频监测的新星,还观察到第三个中速分量。这些观测结果与一种情况相一致,即慢分量与吸积物质的初始喷射有关,快分量与来自白矮星的辐射驱动风有关。当这些流相互作用时,慢速流被快速流扫过,产生中间组分。这些碰撞流可能产生在某些新星中观察到的伽马射线辐射。我们的光谱还表明,在一些新星中看到的瞬态重元素吸收线具有相同的速度结构和演变的频谱中的其他线路,这意味着与新星喷出物,而不是预先存在的气体或材料从二次烧蚀的环双星水库协会。虽然这一基本设想似乎在质量上再现了经典新星的多波长观测,但仍需要大量的理论和观测工作来解开新星性质的丰富多样性。
2020-10-15 astro-ph.HE
Circumstellar Shell Formation in Symbiotic Recurrent Novae
我们提出的模型球对称经常性新星壳相互作用的拱星物质的共生系统组成的红巨星驱逐风,和一个白矮星吸积从这种材料。周期性爆发的新星会周期性地以高速($\gtrsim 10^3$ km/s)将物质喷射到红巨星风剖面中,当星周物质被卷起时,会产生减速冲击波。高的星周物质密度导致冲击风和喷出物的冷却时间非常短,只有几天到几周。因此,壳层的后期演化由动量守恒而不是能量守恒决定。我们计算和显示的演变轨迹壳减速,以及冲击后的结构。在扫过所有红巨星风后,壳以$\sim 100$ km/s的速度滑行,这取决于系统参数。这些速度类似于共生新星RS Oph的蓝移星周物质,以及一些显示星周物质证据的Ia型超新星,如2006 X,2007 le和PTF 11 kx。在这样的系统中发生的超新星可能不会显示出星周物质的相互作用,直到内部的新星壳被超新星喷出物击中,爆炸后几天到几个月。
2012-10-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
High energy emission of symbiotic recurrent novae: RS Ophiuchi and V407 Cygni
共生双星中经常发生的新星是高能光子的候选来源,能量达到GeV。这种发射是粒子加速导致π介子产生的结果。由经历新星爆炸的白矮星喷射出的物质与红巨星伴星的风之间的冲击是造成这样一个过程的原因,它模拟了超新星遗迹,但能量输出要小得多,时间尺度要短得多。逆康普顿也可以负责高能量发射。最近的例子是费米探测到的V407 Cyg和RS Oph,不幸的是在2006年费米发射之前爆炸。
2011-11-17 astro-ph.HE
High-Energy Neutrinos and Gamma-Rays from Non-Relativistic Shock-Powered Transients
激波相互作用被认为在一系列光学瞬变中起着重要的作用,包括超新星(特别是超亮类),经典新星,恒星合并,潮汐破裂事件和快速蓝色光学瞬变。这些冲击波可以加速相对论离子,通过强子π介子的产生产生高能中微子和伽马射线。最近在经典新星中发现的与时间相关的光学和伽马射线发射揭示了辐射冲击在为这些事件提供动力方面的重要作用,从而使人们能够在与河外瞬变冲击类似的物理条件下,对离子加速的性质,包括其效率和能谱,有一个前所未有的认识。在这里,我们介绍了一个模型连接的辐射光通量的非相对论瞬变的最大中微子和γ射线通量。我们将这种技术应用于广泛的河外瞬变类,以限制它们对宇宙学高能伽马射线和中微子背景的贡献。基于一个简单的模型,在辐射冲击扩散冲击加速,校准新星,我们证明了几个最明亮的瞬变可以加速质子的能量$E_{\rm max} \gtrsim 10^{16}$ eV,足以有助于冰立方天体物理背景。此外,几个考虑的源$-$,特别是贫氢超新星$-$,由于其喷出物的高伽马射线不透明度,可能充当“隐藏”伽马射线源,从而规避了非耀变体费米LAT背景施加的限制。然而,采用离子加速效率$\sim$ 0.3-1 $\%$的新星观测的动机,我们发现,目前已知的类的非相对论,潜在的冲击供电瞬态贡献最多百分之几的总冰立方背景。
2021-01-01 astro-ph.HE
Fermi Reveals New Light on Novae in Gamma rays
新星现在被费米大面积望远镜(LAT)确定为高能(> 100 MeV)伽马射线源类别。在像V407 Cyg 2010这样的共生双星系统中,有一个坚实的理论框架来解释新星喷出物与红巨星伴星的稠密风相互作用产生的激波加速粒子。然而,在涉及进化程度较低的恒星同伴的经典新星中检测到的高能伽马射线发射不能以同样的方式解释,而是可以在喷出物的内部冲击中产生。我们总结了费米LAT伽玛射线观测的新星,突出的主要属性,将指导进一步的研究。此外,我们报告的软伽马射线(~0.1兆电子伏)连续探测的氧氖型经典新星V382 Vel 1999与OSSE探测器上的康普顿伽马射线天文台在其费米时代的模拟,V959 Mon 2012。
2016-05-04 astro-ph.HE
Search for sub-TeV Neutrino Emission from Novae with IceCube-DeepCore
本文使用 IceCube-DeepCore 首次在几 GeV 到 10 TeV 能量范围内搜索来自新星的中微子发射,未发现中微子发射证据,并为所有探测到伽马射线的新星设定了通量上限。
2024-07-26 astro-ph.HE
Search for Gamma-ray Emission from Galactic Novae with the Fermi-LAT
上下文一些新星被发现发射高能伽马射线(>100 MeV)。然而,这种发射的起源尚不清楚。我们报告的搜索伽马射线发射从75光学检测银河新星在第一个7.4年的费米大面积望远镜使用通行证8数据集的操作。目的。我们编制了一个光学新星目录,包括从各种资源的光变曲线和估计的光学峰值时间和光学峰值的幅度,以寻找伽马射线发射,以测试如果所有的新星是伽马射线发射器。方法.我们重复分析的六个新星以前确定为伽马射线源,并制定一个统一的分析策略,然后我们适用于我们的目录中的所有新星。我们在15天的时间窗口中搜索发射,从光学峰值时间之前的20天到之后的20天,以两天为步长。我们进行人口研究与蒙特卡罗模拟设置约束的伽玛射线发射的新星的属性。结果两个新的新星候选人已被发现在2sigma全球意义。虽然这两个新星候选人没有单独检测到显着的水平,把它们与其他未检测到的新星,我们发现了一个亚阈值新星人口与累积3sigma的意义。我们报告测得的伽马射线通量检测源和流量上限新星没有显着的检测。我们的结果可以复制几个伽马射线发射率模型(例如,幂律分布与斜率为2),而恒定的发射率模型(即假设新星是标准烛光)可以拒绝。
2017-10-12 astro-ph.HE
Early X-ray emission from Type Ia supernovae originating from symbiotic progenitors or recurrent novae
确定Ia型超新星祖先性质的关键观测值之一是由其直接星周介质提供的,根据几种模型,该介质应该由祖先二元系统形成。到目前为止,X射线和无线电观测表明,周围环境非常稀薄,对祖先风的质量损失产生了严格的上限。在这项研究中,我们进行数值流体动力学模拟的相互作用的SN喷出物与拱星结构所形成的可能的质量流出的祖系统,我们估计预计数值X射线光度。我们考虑了两种星周结构:a)在共生双星系统中,由供体星的恒星风形成的星周介质; b)在共生循环新星祖星系统中,由供体星的慢风与连续新星爆发相互作用形成的星周介质。对于流体模拟,我们使用了著名的Ia型超新星爆炸模型,以及基于幂律模型的外部喷出物的密度结构的近似。我们确认严格的上限恒星风质量损失,提供了简化的解释X射线上限的Ia型超新星。然而,我们表明,超新星爆炸在重复的新星爆炸所产生的空腔中,提供了一个可能的解释,缺乏X射线发射的超新星起源于共生双星。此外,由一系列新星爆炸形成的星周介质的速度结构与几颗Ia型超新星吸收中所见的Na吸收特征相匹配。
2014-01-28 astro-ph.HE
Novae in gamma-rays
经典新星产生放射性核,是MeV范围内的伽马射线发射器。一些例子是478和1275 keV的谱线(来自7 Be和22 Na)和正电子-电子湮灭发射(511 keV谱线和低于该能量的连续谱,截止在20-30 keV)。伽马射线光谱和光变曲线的分析是一种潜在的独特而强大的工具,既可以追踪相应的同位素,也可以深入了解决定其透明度的膨胀包络的性质。伽马射线的另一个可能来源是粒子加速到非常高的能量,因此中性π介子或逆康普顿过程产生能量大于100 MeV的伽马射线。虽然在过去的几十年中已经进行了几次尝试,但新星爆炸期间的MeV光子尚未被检测到;另一方面,在共生双星中的一些特定新星中,已经检测到了来自新星的GeV光子,其中伴星是一颗有风的红巨星,而不是像经典新星中的激变变星那样的主序星。这两种机制的伽玛射线产生的新星进行了审查,更强调的是一个有关的放射性。
2013-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Interpretation of the light curve of GeV-TeV emission from the 2021 outburst of the recurrent nova RS Ophiuchi
新星爆发发生在由一颗白矮星(WD)和一颗低质量的类太阳恒星(经典新星)或红巨星组成的双星系统中。用Fermi-LAT方法从10多颗经典新星和一颗共生系统新星(V407 Cyg)中探测到GeV的γ射线辐射。对于经典新星,伽马射线的发射通常被认为与快速外流与慢速外流碰撞形成的内部冲击有关。然而,对于天鹅座V407,伽马射线的来源一直存在争议,因为内部冲击和外部冲击,由新星喷出物和巨大伴星的环境风之间的碰撞引起,被认为可以解释伽马射线数据。最近,在共生系统RS Ophiuchi中的一颗新星2021年爆发期间检测到了明亮的GeV和TeV伽马射线发射,这表明在爆发后约一个月内,时间上呈现出非常平滑的幂律衰减。我们表明,这种时间衰减行为可以解释为产生的绝热外激波扩大红巨星风。在这种解释中,伽马射线是由冲击加速的质子通过强子过程与稠密的风相互作用产生的。我们还推导出了绝热和辐射新星冲击在自相似减速阶段的衰变斜率的标度关系。
2022-10-07 astro-ph.HE
Glashow resonance as a window into cosmic neutrino sources
在E_v =6.3 PeV处出现的希豪共振是天体物理中微子流中\bar v_e含量的量度。分数\bar ν_e含量取决于宇宙中微子源的中微子产生模型和源的环境。因此,射电共振事件率的强度是了解天体物理来源的一个潜在窗口。我们量化的“电火花共振仪”和评论的意义,没有电火花事件中观察到的IceCube三年的数据。
2014-11-18 astro-ph.HE hep-ph
A disc wind origin for the optical spectra of dwarf novae in outburst
本研究针对食矮新星V455 And爆发时的光学发射线异常,通过盘+风模型验证了致密盘风可解释高态激变变星的多波段观测特征,首次在模拟中发现巴耳末线系P-Cygni型吸收。
2024-06-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Charm contribution to ultrahigh-energy neutrinos from newborn magnetars
新生的强磁化中子星(所谓的磁星)被其恒星或合并喷出物包围,被认为是超高能中微子的来源,通过质子强子相互作用产生的介子衰变,质子通过自旋下降能量的磁耗散加速到100万能量。我们发现,不仅π介子和K介子,但也粲强子,这是通常被忽视的,由于其小的生产截面,可以代表占主导地位的贡献,中微子在中微子能量,因为它们的寿命短,而超高能中微子的流量从π介子和K介子生产被抑制在早期,由于其显着的冷却前衰变。我们表明,下一代探测器,如极端多信使天体物理探测器(POEMMA),用于神经元探测的巨型射电阵列(GRAND)和IceCube-Gen 2有很好的机会观测中微子,主要来自附近的磁星的粲强子。我们还表明,中微子从附近的磁星驱动的合并新星可以观察到的时间间隔之间的$10^2$ s和$10^3$ s,其中的魅力强子的贡献是占主导地位的中微子能量以上$10^8$ GeV,相关的下一代探测器。我们还评论的魅力强子的贡献扩散中微子通量的潜在影响。
2020-10-05 astro-ph.HE hep-ph
What determines the $γ$-ray luminosities of classical novae?
Michigan State University(密歇根州立大学);Texas Tech University(德克萨斯理工大学);West Virginia University(西弗吉尼亚大学);National Cheng Kung University(国立成功大学);Curtin University(科廷大学)
研究揭示经典新星γ射线亮度受抛射物特性影响,通过比较喷流速度、光变曲线衰减时间等参数,发现快速喷流速度与γ射线亮度正相关,但探测持续时间较短。
2026-01-09 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from binaries in context
现在有十几个双星系统被确定为可变的高能(HE,0.1-100 GeV)伽马射线源。五个也是非常高能量(VHE,>100 GeV)伽马射线的来源。双星系统中伽马射线发射的机制是多种多样的。我目前的理解是,它们分为四种类型的系统:伽马射线双星,由脉冲星旋转提供动力;微类星体,由黑洞或中子星的吸积提供动力;新星,由白矮星的热核逃逸提供动力;碰撞风双星,由大质量恒星的恒星风提供动力。其中一些类型长期以来一直被怀疑会发射伽马射线(微类星体),另一些则让社会感到惊讶(新星)。我在这里的目的是提供一个简短的评论的伽马射线发射的双星的现状,在相关的对象的情况下,类似的机制在工作(脉冲星风星云,活动星系核,超新星遗迹)。
2015-07-03 astro-ph.HE
Novae as Tevatrons: Prospects for CTA and IceCube
发现新星作为~GeV伽马射线源,突出了冲击和相对论粒子加速在这些瞬态系统中的关键作用。虽然有证据表明,在某些新星的特定时期,能量在~1-100 GeV以上的光谱截止,但在这些加速器中实现的最大粒子能量仍然是一个悬而未决的问题。新星喷出物的高密度(比超新星遗迹大10个数量级)使激波上游的气体呈中性,并屏蔽了电离辐射。扩散冲击波加速所需的磁场的放大需要电离气体,从而将加速过程限制在冲击波正前方的狭窄光电离层内。基于在这层的混合非共振宇宙射线电流驱动的不稳定性(也考虑离子中性阻尼)的增长率,我们量化的最大粒子能量,Emax,在整个范围内的冲击速度和上游密度的利益。我们发现Emax的值约为10 GeV - 10 TeV,这与推断的光谱截止值大致一致,但原则上也可能导致发射扩展到大气切伦科夫望远镜(如计划中的切伦科夫望远镜阵列(CTA))可获得的更高能量>100 GeV。用冰立方探测TeV的中微子在强子的情况下似乎更具挑战性,虽然前景得到改善,如果在最早的冲击功率,超新星爆发的dennial阶段是高于所观察到的GeV的光变曲线所暗示的,由于下散射的伽马射线的电子内喷出物。新星提供了理想的附近实验室来研究磁场放大和宇宙射线加速的开始,因为其他依赖时间的源(例如射电超新星)通常发生得太远而无法检测到伽马射线源。
2015-10-26 astro-ph.HE
Gamma-ray emission from nova outbursts
经典新星产生放射性核,是MeV范围内的伽马射线发射器。一些例子是在478和1275 keV的线(来自7 Be和22 Na)和正电子-电子湮灭发射,511 keV线和连续谱。伽马射线光谱和光变曲线是追踪相应同位素的潜在独特工具,并提供有关膨胀包络特性的见解。伽马射线的另一个可能来源是粒子加速到非常高的能量,因此中性π介子或逆康普顿过程产生能量大于100 MeV的伽马射线。虽然在过去的几十年中已经进行了几次尝试,但尚未探测到新星爆炸时的MeV光子;另一方面,费米卫星在天鹅座V407中探测到了来自新星的GeV光子,天鹅座V407是一颗共生双星中的新星,其中的伴星是一颗有风的红巨星,而不是经典新星所在的激变变星中的主序星。费米最近(2012年夏天)又发现了两颗新星,显然是在非共生双星中,从而挑战了我们对发射机制的理解。这两种方案(放射性和加速)的伽玛射线生产新星进行了讨论。
2013-05-03 astro-ph.HE
High-energy emission from non-relativistic radiative shocks: application to gamma-ray novae
在新星和其他天体物理源的冲击中加速的相对论粒子的多波长辐射携带了大量关于冲击附近工作的外流特性和微物理过程的信息。费米/LAT对来自新星的GeV γ射线的观测表明,这些系统中的激波可以将粒子加速到至少$\sim 10$ GeV的能量。相同的非热粒子分布的低能扩展不可避免地引起扩展到X射线带的发射。高于$\gtrsim 10$ keV时,该辐射可以逃逸系统而没有显著的吸收/衰减,并且可能被NuSTAR检测到。我们提出的理论模型的硬X射线和γ射线辐射冲击在轻子和强子的情况下,占由于快速冷却的热等离子体的下游属性的快速演变。由于轻度相对论性电子的强烈库仑冷却名义上负责产生硬X射线发射,只有伽马射线亮度的一小部分$10^{-4} - 10^{-3}$在NuSTAR波段辐射;然而,这种发射可以与明亮的伽马射线新星中的LAT发射同时检测到$\sim 50$ ks曝光。我们的工作演示了如何结合硬X射线和伽马射线观测可以用来约束新星流出(速度,密度和质量流出率)和粒子加速在冲击的属性。非常低的X射线与伽马射线光度比($L_{\rm X}/L_γ \lesssim 5 \times 10^{-4}$)将不利于轻子模型的伽马射线发射。我们的模型也可以应用于其他天体物理环境的辐射冲击,包括IIn型超新星和碰撞风的大质量恒星双星。
2016-11-14 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in neutrino-heated ejecta and neutrino-driven winds of core-collapse supernovae; neutrino-induced nucleosynthesis
核心坍缩超新星最内部的喷出物被认为是某些铁族和重核的来源。喷出物主要由中微子加热驱动,主要是由于中微子捕获自由中子和质子。这样的中微子相互作用对于设置喷出物中的中子丰度起着至关重要的作用。最近的流体力学研究表明,复杂的中微子输运表明,喷出物只是温和的中子丰富,甚至质子丰富。在这样的条件下,合成了各种各样的反式铁同位素,而中子丰度不足以产生r过程核。在这篇文章中,介绍了核心坍缩超新星中中微子加热的喷出物和中微子驱动的风中核合成的基本概念以及最新研究。中微子加热的喷出物表明早期喷出物的组成部分,在最初的几个seocnds中,各向异性对流活动的中微子层以上的物质成为重要的核合成。然后,中微子驱动的风随之而来,这是从原中子星表面出现的近似各向同性的外流。根据这些特点,本文分别基于最近的多维流体动力学模拟和半解成风解对核合成进行了研究。这些研究表明,反式铁物种高达原子质量数90,以及一些稀有同位素,如48 Ca和92 Mo,在中微子加热的喷出物中产生。中微子驱动的风不太可能是r-过程核的来源,而是原子序数为110的富含质子的同位素的有希望的来源。
2023-03-16 astro-ph.HE
Protoneutron star evolution and the neutrino driven wind in general relativistic neutrino radiation hydrodynamics simulations
大质量恒星在爆炸事件中结束了它们的生命,其动能量级为1贝特。爆炸发生后,在喷出物后面立即形成一个低密度和高熵的区域,该区域持续受到中微子加热。中微子从中心的残余物--质子中子星(PNS)中发射出来,加热PNS表面以上的物质。这些热量部分转化为动能,物质加速流出,这就是中微子驱动风。我们第一次模拟了超过20秒的坍缩、反弹、爆炸和中微子驱动的风相。我们的数值模型是基于球对称的广义相对论辐射流体动力学的光谱三味玻尔兹曼中微子输运。在模拟中,没有爆炸是自然获得的,我们模型中微子驱动的爆炸低和中等质量的铁核祖星通过提高带电电流反应速率。在一个特殊的祖星,O-Ne-Mg-核心的情况下,在球对称的爆炸没有增强的不透明度。爆炸后的演变是在定性协议与静态稳态和参数化的中微子驱动风的动力学模型。另一方面,我们发现一般较小的中微子光度和平均中微子能量以及不同的演化行为的中微子光度和平均中微子能量。中微子驱动风富含质子超过10秒,PNS的收缩与以前中微子驱动风研究中对内边界条件的假设不同。尽管每个重子的熵大约为100,并且膨胀时间尺度很快,但我们模型中发现的条件不太可能有利于......
2010-10-20 astro-ph.HE
X-rays, gamma-rays and neutrinos from collisoinless shocks in supernova wind breakouts
我们表明,一个无碰撞的冲击必然形成的冲击爆发的超新星(SN)所包围的光学厚风。在软X射线爆发发射的同时和之后,产生了<~ MeV伽马射线、硬X射线和多TeV中微子的强烈非热闪光,其携带的能量与软发射相似或更大。这种非热闪光可以用目前的X射线望远镜探测到,也可以用千米级的中微子望远镜探测到10兆秒差距。
2011-06-09 astro-ph.HE
Nova Neutrinos in the Multi-Messenger Era
最近发现的周期新星蛇夫座RS的费米-LAT高能辐射($>$ 100 MeV),H.E.S.S.和MAGIC($>$ 100 GeV),暗示了这种辐射成分可能的强子起源。从观测到的高能光子通量,我们得出预期的中微子事件,可以检测到目前和未来的中微子望远镜在不同的能量范围。我们发现,强子和轻子过程仍然是有效的解释这$ \ gamma $发射。初步估计表明,利用“下一代”仪器IceCube-Gen 2,从银河系新星中探测到的中微子数量预计为每十年一次$\sim $。鉴于目前新星爆发发生频率的不确定性,探测率可能会增加到每$\sim $三年一次。
2023-02-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Dynamics of neutrino-driven winds: inclusion of accurate weak interaction rates in strong magnetic fields
通过求解牛顿定态风方程,考虑年轻中子星的精确弱相互作用率和磁场,研究了原中子星中微子驱动风的动力学和核合成.对于典型的1.4 M $_{\odot}$ PNS模型,我们发现核合成产物与中微子和反中微子的光度密切相关。光度越低,弱相互作用和磁场对NDW的影响越大。在典型的高反中微子光度为$8\times 10^{51}$ erg s $^{-1}$时,中微子和反中微子在NDW中占主导地位,MF几乎不改变风的性质。而在NDW后期的低反中微子光度($10^{51}$ erg s $^{-1}$)下,强MF中的产物和核合成质量发生了显著变化,但其重要性不如反中微子光度高的早期阶段。因此,对于大多数模型考虑的NDW从PNS,根据我们的计算的影响,MF和净弱相互作用的核合成是不显着的。
2012-10-12 astro-ph.HE
Multiwavelength spectroscopic study of shock driven phenomena in explosive outbursts in symbiotic-like recurrent novae with emphasis on RS Ophiuchi
本研究利用多波长存档光谱数据,结合已有工具与新编写流程,分析类共生再发新星(重点为蛇夫座RS)的爆发与宁静期演化,发现同一天体不同爆发及同类不同系统的激波相关演化存在普遍相似性。
2023-06-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects for Observing Astrophysical Transients with GeV Neutrinos
本研究针对冰立方等切伦科夫中微子探测器对1-100GeV暂现源的探测潜力,结合即将开展的IceCube-Upgrade的性能提升,调研多类暂现源模型并对比中微子注量与探测器灵敏度,阐明GeV暂现源的观测前景。
2025-10-21 astro-ph.HE
Neutrino propagation in winds around the central engine of sGRB
由于中微子可以在不被偏转的情况下从密集区域逃逸,它们是研究产生它们的源的新物理学的有希望的候选者。随着未来几年更灵敏的探测器的不断发展,我们将从入射中微子中推断出一些本征性质。特别是,我们集中我们的研究在短伽马射线暴(sGRBs)和中央引擎的各向异性介质内的相互作用的热过程中产生的。一方面,我们认为重子风产生的强磁的贡献,另一方面,我们只处理中微子驱动的风。首先,我们考虑了中心发动机周围的重子密度分布,得到了有效中微子势。然后,我们得到了在这种介质中的三味振荡几率,最后计算了预期的中微子比。我们发现一个更强的角度依赖于预期的中微子比,这,顺便说一句,从预期的理论比不考虑风的额外贡献。对这一观测结果的联合分析,以及sGRB喷射喷流角度,可能会导致一种有效的机制来区分所涉及的合并祖先(黑洞-中子星或中子星-中子星),作为引力波的额外检测通道。
2021-05-28 astro-ph.HE
Active-sterile Neutrino Oscillations in Neutrino-driven Winds: Implications for Nucleosynthesis
核心坍缩超新星(CCSN)中产生的质子中子星通过其强烈的中微子发射驱动风。我们实施积极的无菌中微子振荡在这种中微子驱动的风的稳态模型,以研究其对风的动力学和核合成的自洽方式的影响。使用真空混合参数表明的一些实验的无菌$ν_s$的质量$\sim 1$ eV,我们观察到有趣的功能,由于各种反馈的振荡。对于较高的$ν_s$质量值,我们发现,振荡可以减少质量损失率和风速的一个因素的$\sim 1.6$ -2.7和改变的电子分数核合成的关键由一个显着的大量。在最引人注目的情况下,振荡转移的核合成从占主导地位的生产$^{45}$ Sc的$^{86}$ Kr和$^{90}$ Zr在CCSN演化的早期时期。
2019-06-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Potential Impact of Fast Flavor Oscillations on Neutrino-driven Winds and Their Nucleosynthesis
质子中子星(PNS)强烈的中微子辐射驱动的风是产生比Fe族重的核的重要场所。由于中微子角分布的某些特征,所谓的快速味振荡可能发生在非常接近PNS表面的地方,有效地重置了驱动风的中微子光度和能谱。利用来自两个核心坍缩超新星模拟的代表低质量端和高质量端的相关祖先的非振荡中微子发射特性,我们研究了快味振荡对中微子驱动风及其核合成的潜在影响。我们发现,这种振荡可以增加总质量损失的因素高达~ 1.5-1.7,并导致显着更多的质子丰富的条件。后一种效应可以大大提高64 Zn和所谓的轻p核74 Se、78 Kr和84 Sr的产量。贫金属恒星的丰度,银河系的化学演化一般,陨石中的同位素异常的影响进行了讨论。
2020-06-19 astro-ph.HE
GeV-TeV gamma-rays and neutrinos from the Nova V407 Cygni
Fermi-LAT望远镜意外地发现了来自共生新星V407 Cygni的GeV伽马射线发射。我们调查的辐射过程中,由于电子和强子加速爆炸的新星。我们考虑的情况下,费米观测到的GeV的伽马射线发射产生的能量为几十个GeV的恒星辐射的逆康普顿散射的电子。另一方面,由于加速过程中缺乏辐射损失,强子预计将达到更大的能量,产生TeV的伽马射线和中微子。我们预测了V407型新星中两种强子加速模型的甚高能γ射线和中微子的通量,并讨论了它们被现在和将来的望远镜(如IceCube,CTA)探测的可能性。
2012-08-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Searching for High-Energy Neutrino Emission from TeV Pulsar Wind Nebulae
脉冲星风星云(PWNe)是银河面内主要的γ射线辐射源。虽然轻子的情况是能够很好地解释大多数PWNe发射,强子的贡献不能被排除。高能辐射提高了伽马射线是强子产生的可能性,这不可避免地导致中微子的产生。我们报告了一个堆叠分析,以寻找中微子发射从35 PWNe是非常高的能量γ射线发射器和结果使用9.5年的全天冰立方数据。在没有任何显着的相关性,我们设置上限的总中微子发射从这些PWNe和强子组件上的约束。
2019-08-14 astro-ph.HE
PeV neutrinos from wind breakouts of type II supernovae
最近,超新星(SN)2013 fs的快速多波长测光和闪光光谱表明,规则II型超新星(SNe II)的祖先星可能在SNe爆发前几年被自身喷出的高质量恒星风所包围。在假设SNe II的前SN祖先星具有类似SN 2013 fs的风,质量损失率为$\dot{M}\sim3\times10^{-3}(v_w/100\rm km\,s^{-1})M_\odot\rm yr^{-1}$的基础上,我们研究了SN激波风爆发过程中的中微子发射。我们发现,定期SNe II可以转换成中微子发射的体积动能的一小部分$\sim10^{-3}$,这可以贡献冰立方探测到的中微子通量在$\ga300$ TeV的一个显着的部分。此外,$\la200$ ~TeV的冰立方中微子可以用所有SN残余物的冲击产生的宇宙射线来解释,这些宇宙射线在它们的宿主星系中失去了能量,即,星暴星系在爆炸后的几周内,对Gen 2的中微子和CTA和LHAASO从附近的单个SNe II的伽马射线的后续观测将测试这个模型。
2018-12-25 astro-ph.HE
Transient High-energy Gamma-rays and Neutrinos from Nearby Type II Supernovae
在爆炸前,稠密的风环境(或星周介质)可能是规则的II型超新星(SNe)普遍存在的,与SN喷出物的相互作用可能导致风爆发事件。SN喷出物与风的相互作用产生的冲击波可以加速质子,随后高能γ射线和中微子可以从非弹性pp碰撞产生。在这项工作中,我们提出了详细的计算的γ射线和中微子的生产定期II型SNe。该计算是通过应用随时间变化的动态和质子分布的演变,使发射可以显示在不同的时间。结果表明,在类SN 2013 fs风环境中,Fermi/LAT和CTA分别在<2-3 Mpc的时间窗内探测到数GeV和~ 100 TeV的γ射线,并且当风环境较密时,可以在更远的距离探测到γ射线。此外,我们发现,风爆发的规则II型SNe的扩散中微子通量的贡献是次主导假设所有的II型SNe是SN 2013 fs的,而对于一个更密集的风环境的贡献可能是显着的300 TeV以上。
2019-01-17 astro-ph.HE
Implication of the Steady State Equilibrium Condition for Electron-Positron Gas in the Neutrino-driven Wind from Proto-Neutron Star
基于中子-质子-电子-正电子气体在质子中子星中微子驱动风中的稳态平衡条件,我们用一种简单有效的方法估算了风中的初始电子分数。我们发现风中的条件可能更适合r-过程核合成。
2010-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Consistent Modeling of Neutrino-driven Wind with Accretion Flow onto a Protoneutron Star and its Implications for $^{56}$Ni Production
核心坍缩超新星(CCSNe)爆炸机制的细节尚未完全了解。现在有越来越多的第一性原理模拟中再现爆炸的成功例子,这些例子显示出爆炸能量的缓慢增加。然而,最近指出,这些模拟的爆炸能量的增长率不足以产生足够的$^{56}$ Ni质量来解释观测。在本文中,我们把这个问题称为“镍质量问题”(以下简称Ni问题)。中微子驱动的风被认为是最有前途的候选人之一,在以前的文献中的Ni问题的解决方案,但多维模拟计算太昂贵,允许长期的调查。本文首先将中微子驱动风的稳态解与唯象质量吸积模型相结合,建立了一个质子中子星上中微子驱动风与吸积流的自洽模型.比较我们的模型的结果与第一性原理模拟的结果,我们发现,中微子驱动的风的总喷射量大致确定在$\sim$ 1秒从爆发开始,在后期阶段($t_e \gtrsim 1$秒)的可喷射量保持在$M_\mathrm{ej} \lesssim 0.01M_\odot$最多。我们的结论是,这是很难解决的Ni问题,通过连续注入$^{56}$ Ni的中微子驱动的风。我们建议,合成的$^{56}$ Ni的总量可以估计鲁棒性,如果模拟跟踪到$\sim 2$秒。
2020-12-16 astro-ph.HE
Can winds driven by active galactic nuclei account for the extragalactic gamma-ray and neutrino backgrounds?
各种观测显示,活动星系核中广泛存在着与相对论喷流不同的快速而强大的风,这些风可能是从吸积盘发射的,并与宿主星系的气体发生强烈的相互作用。在相互作用期间,预计会形成强烈的冲击,可以将非热粒子加速到高能量。这种风被认为是造成大部分观测到的GeV-TeV范围内的河外伽马射线背景(EGB)和PeV范围内的弥散中微子背景的原因,通过前向激波加速的质子与环境气体之间的非弹性$pp$碰撞产生的中性和带电π介子的衰变。然而,以前的研究并没有适当地考虑到绝热损失等过程,这些过程可能会显着减少伽马射线和中微子通量。我们评估生产的伽马射线和中微子的活动星系核驱动的风在一定程度上详细模拟其流体动力学和热演化,包括其两个温度结构的影响。我们发现,他们只能占不到$\sim 30$ %的EGB流量,否则该模型将违反独立的上限来自扩散各向同性的伽玛射线背景。如果中微子谱指数随着$Γ\gtrsim 2.2$而变陡,那么只要风在$10-100$ TeV范围内对冰立方中微子通量的贡献超过$20$ %,就会出现与各向同性伽马射线背景的严重张力。然而,在能量$\gtrsim100$ ~TeV,我们发现,冰立方中微子流量可能仍然是由活动星系核驱动的风,如果光谱指数是小的$Γ\sim2.0-2.1$。伽马射线点源的可探测性也对这种情况提供了重要的限制。
2018-04-16 astro-ph.HE
Revised predictions of neutrino fluxes from Pulsar Wind Nebulae
在过去的十年中,人们在TeV波段探测到了几个脉冲星风星云(PWNe)。TeV辐射通常用纯轻子理论来解释,但这通常要求星云中的磁场远低于均分值,并假设在红外频率处有增强的目标辐射。在这项工作中,我们考虑的可能性,除了相对论性电子,也相对论性强子存在于这些星云。假设部分TeV光子是强子起源的,我们计算了$\sim 1-100$ TeV中微子的伴随通量。我们使用IceCube非检测对可能由强子贡献的TeV光子的分数进行限制,并估计可以从ANTARES和KM3Net中的这些来源中预期的中微子事件的数量。
2016-05-04 astro-ph.HE
Nucleosynthesis in neutrino-driven winds in hypernovae
研究了在$3M_\odot$星坍缩过程中临时形成的大质量原中子星(mPNS)吹出的中微子驱动风中的核合成。这样的mPNS将在超新星中形成。我们构建稳定和球对称风的解决方案。根据最近的数值相对论模拟,我们将大中微子光度设置为$\sim 10^{53}\ {\rm erg\ s^{-1}}$,电子中微子和反中微子的平均能量设置为$ε_{ν_e}=9-16\ {\rm MeV}$和$ε_{\barν_e}=11-18\ {\rm MeV}$。风的解决方案表明更短的温度下降的时间尺度比从普通PNS的风,并根据$ε_ν$,风可以是中子丰富和质子丰富。在富中子风中,发生了$r$ -过程,mPNS基准风模型的丰度分布与贫金属弱$r$星HD~122563的丰度分布基本一致,尽管第三峰元素仅在$\barν_e$能量远大于$ν_e$能量时产生.在富质子风中,发生强的$νp$ -过程并合成$A>100$核素。在某些情况下,合成的核可以是富中子的,因为mPNS的大中微子光度提供了足够数量的中子。
2015-09-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Proto-Neutron Star Convection and the Neutrino-Driven Wind: Implications for the r-Process
来自原中子星的中微子驱动风被认为是r过程核合成的场所,尽管大多数先前的工作已经发现,仅由中微子加热的风不能产生第三个r过程峰。然而,有几个研究小组已经注意到,在风中引入次级热源可以充分改变水动力条件,使强r过程得以进行。一个可能的次级热源是重力声波,由原始中子星内部的对流产生。当这些波传播到风中时,它们既可以加速风,又可以冲击并将能量储存到风中。此外,这些波对风的加速可以减少中微子捕获的总数,从而减少风的最终电子分数。在富中子条件下,所有这些效应都可以使条件更有利于r-过程核合成。在这里,我们提出了一个系统的调查,这些对流产生的重力声波风内的潜在核合成的影响。我们发现,在风中的波效应可以产生有利的条件,一个强大的r-过程,即使在波的能量通量是一个因素的$10^{-4}$小于总中微子能量通量和风是轻微的中子丰富。然而,这在很大程度上取决于波变得非线性并形成冲击的半径。我们还发现,激波形成后的熵产生和激波形成前由波产生的应力引起的风的加速都会影响这些波的结构和核合成。
2023-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrinos from Colliding Wind Binaries: Future Prospects for PINGU and ORCA
大质量恒星在解释膝盖以下的宇宙射线谱中扮演着重要的角色,甚至可能达到脚踝,即能量分别高达1e15 eV或1e18.5 eV。特别地,超新星遗迹被认为是解释宇宙射线谱的主要候选者之一。甚至在它们暴毙之前,在恒星正常的生命周期中,宇宙射线在风的环境中也会被加速。高能γ射线测量表明强子加速双星系统,导致LSI +60~303等双星的周期性γ射线发射和Eta Carinae等碰撞风环境的连续发射。从强子相互作用中探测中微子和光子是确定粒子加速点最有前途的方法之一。本文对大质量恒星碰撞风环境中中微子探测的前景进行了展望。特别是,七个最有前途的候选人碰撞风二进制的发射进行了调查,以提供一个估计的信号强度。单个源的预期信号比当前IceCube灵敏度低约$5-10$倍,因此目前无法访问。此外,还讨论了未来用PINGU和ORCA等探测器测量低能中微子源的可能性:大气中中微子振荡产生的中微子通量在25 GeV附近的最小值为减少背景和增加寻找GeV/TeV中微子源的意义提供了机会。本文提出了第一个想法,详细的研究,包括探测器的有效面积将是必要的,在未来测试这种方法的可行性。
2014-05-02 astro-ph.HE
Neutrino-driven winds from neutron star merger remnants
我们提出了一个详细的,三维流体动力学研究的中微子驱动的风,出现从残留的NS合并。我们的模拟与牛顿,欧拉代码FISH,增强了详细的,光谱中微子泄漏计划,占加热由于中微子吸收在光学薄的条件。与Dessart等人(2009)的二维研究一致,我们发现在合并后的$100$ ms内,沿着原双星旋转轴吹出了一股强重子风。我们计算出一个下限的驱逐质量的$3.5 \times 10^{-3} M_{\odot}$,足够大的重元素核合成有关。不同风区的物理性质差异很大。例如,由于较强的中微子辐射,极地地区的$Y_e$比低纬度地区大得多。这与核合成有关:极地喷出物产生了有趣的r-过程贡献,从$A\sim 80$到大约130,而更富含中子的低纬度部分也产生了在$A\sim 195$附近的第三个r-过程峰。我们还计算了由风中的放射性提供动力的电磁瞬变的特性,除了源于动态喷出物的macronova瞬变。高纬度(极地)地区产生紫外/光学瞬变,亮度可达$10^{41} {\rm erg \, s^{-1}}$,光学亮度在1天左右达到峰值,热光度在0.3天左右达到峰值。低纬度地区,由于受到高不透明度重元素的污染,产生更暗和更多的红色信号,在光学和红外线的$\sim 2$天后达到峰值。我们的数值实验表明,这将是很难推断的崩溃的时间尺度的HMNS BH的风电磁瞬变的基础上,至少崩溃的时间尺度大于风力生产的时间尺度。
2014-05-26 astro-ph.HE
Are both BL Lacs and pulsar wind nebulae the astrophysical counterparts of IceCube neutrino events?
冰立方最近报告了天体物理学起源的高能中微子的发现,打开了PeV(10^15 eV)的天空。由于它们的位置不确定性很大,这些事件还没有与任何天体物理来源联系起来。我们已经找到了合理的天文对应GeV-TeV波段寻找来源,在现有的大面积高能伽马射线目录内的误差圆的冰立方事件。然后,我们建立了这些源的光谱能量分布,并将其与相应中微子的能量和通量进行了比较。可能的对应物主要包括BL Lac和两个银河系脉冲星风星云。一方面,许多天体,包括星暴星系NGC 253和半人马座A,尽管在空间上与中微子事件重合,但它们太弱而无法与中微子通量相协调。另一方面,由于缺乏TeV的数据,各种GeV的强大物体无法被评估为可能的对应物。高能天体物理中微子和我们的候选者之间的明确联系将大大有助于新的TeV观测,但将被证实或反驳,只有进一步的冰立方数据。无论如何,这将对耀变体喷流、高能天体物理学、宇宙射线和中微子天文学产生重大影响。
2014-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ex
Microquasar Cyg X-3 -- a unique jet-wind neutrino factory?
本研究利用 IceCube 中微子观测站10年数据,发现与微类星体 Cyg X-3 空间关联度最高的中微子事件发生在高能伽马射线耀斑期间,揭示了微类星体喷流与恒星风碰撞产生中微子的潜在天体物理性质。
2023-06-20 astro-ph.HE
High-energy neutrinos and gamma rays from winds and tori in active galactic nuclei
本文提出活动星系核吸积盘驱动的风中质子经激波加速后通过pp和pγ过程产生中微子与伽马射线,可解释NGC 1068的TeV中微子及多波段辐射,为探测AGN风发射位置提供新途径。
2024-08-01 astro-ph.CO astro-ph.HE
Proto-Neutron Star Convection and the Neutrino-Driven Wind: Implications for the $ν$p-Process
本研究探究原中子星对流驱动波对富质子中微子驱动风$ν$p过程核合成的影响,发现波效应可显著改变核合成过程,高波光度下可形成重至$A\thickapprox 200$的元素,揭示了对流波在核合成中的关键作用。
2024-04-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting Disk Winds in Active Galactic Nuclei as an Origin of Cosmic Gamma-ray and Neutrino Backgrounds
The University of Osaka(大阪大学);Shibaura Institute of Technology(芝浦工业大学);RIKEN(理化学研究所);The University of Tokyo(东京大学)
通过校准的轻子-强子盘风模型和AGN种群合成,发现盘风对10 GeV以上宇宙伽马射线背景贡献≤5%,对100 TeV中微子背景贡献≤10%,不占主导。
2026-06-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Development of a method for determining the search window for solar flare neutrinos
太阳耀斑期间产生的中微子仍然难以捉摸。然而,经过$50$多年的讨论和搜索,他们的发现所释放的潜在知识使搜索变得至关重要。与太阳耀斑有关的中微子提供了在太阳耀斑期间不为人知的粒子加速机制的信息。对于中微子探测器,大气中微子和太阳耀斑中微子之间的分离在技术上受到能带重叠的阻碍。为了提高从背景中微子的分化,我们开发了一种方法来确定在太阳耀斑期间中微子生产的时间搜索窗口。我们的方法是基于太阳卫星记录的数据,如地球同步业务环境卫星(GOES),拉马迪高能太阳光谱成像仪(RHESSI),和GEOTAIL。在这项研究中,我们选择了1996年至2018年间发生的23次X5.0级以上的太阳耀斑。分析了软X射线、硬X射线、$γ$射线、中子俘获线$γ$射线以及软X射线的衍生物的光变曲线。平均搜索窗口确定如下:$4,178$ s用于软X射线,$700$ s用于软X射线的导数,$944$ s用于硬X射线($100$ - $800$ keV),$1,586$ s用于来自中子捕获的线$γ$ -射线,以及$776$ s用于硬X射线(高于$50$ keV)。这种方法可以提高中微子探测器对太阳耀斑中微子的灵敏度。
2020-09-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Production of Mo and Ru isotopes in neutrino-driven winds: implications for solar abundances and presolar grains
太阳系中所谓的$p$ -同位素$^{92,94}\mathrm{Mo}$和$^{96,98}\mathrm{Ru}$的起源仍然是一个谜,因为几个天体物理方案无法解释它们。此外,X型(SiC X)的前太阳碳化硅颗粒的数据表现出独特的钼图案,特别是对于$^{95,97}\mathrm{Mo}$。我们研究生产的Mo和Ru同位素在中微子驱动的风与核心坍缩超新星(CCSNe)在广泛的条件。我们发现,质子丰富的风可以作出主导贡献的太阳丰度的$^{98}\mathrm{Ru}$,显著的贡献$^{96}$ Ru($\lesssim 40\%$)和$^{92}$ Mo($\lesssim 27\%$),和相对较小的贡献$^{94}$ Mo($\lesssim 14\%$)。相比之下,富含中子的风对太阳$^{92,94}$ Mo丰度的贡献可以忽略不计,并且不能产生$^{96,98}$ Ru。然而,我们发现,一些中子丰富的风可以解释在SiC X晶粒中的奇特的钼图案。我们的研究结果可以推广,如果类似的条件也得到了其他类型的喷出物在CCSNe或中子星合并。
2018-04-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Rise of Nova V1674 Herculis
本文基于对快新星武仙座V1674从峰值前10等以上开始的密集观测,揭示其5小时内上升约8等的双阶段光变曲线,并据此约束白矮星光球尺度,质疑费米γ射线探测的星风-气体环相互作用解释。
2024-10-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Revisiting the accretion disc spectra of Dwarf Novae and Novalike variables: implications for the standard disc model
本文重新分析矮新星与类新星变星高态吸积盘的紫外光谱,发现二者光谱能量分布差异仍显著存在,对标准吸积盘模型提出挑战,并探讨了对X射线双星、活动星系核及原行星盘等系统的启示。
2024-06-06 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
Three-Dimensional General-Relativistic Simulations of Neutrino-Driven Winds from Rotating Proto-Neutron Stars
利用三维广义相对论流体动力学模拟方法,研究了快速自转对核塌缩超新星或中子星合并过程中形成的原中子星(PNS)的中微子加热风性质的影响.我们专注于几秒钟的PNS冷却演化时的中微子光度服从$L_{ν_e} + L_{\barν_e} \approx 7\times 10^{51}$ erg s $^{-1}$的条件特性,并在其中大部分的风的质量损失将发生。经过初始的瞬态阶段,我们所有的模型达到近似稳态流出的解决方案,正能量和声波表面上捕获的计算网格。我们的非旋转和旋转速度较慢的模型(角速度相对于开普勒$Ω/Ω_{\rm K} \lesssim 0.4$ ;旋转周期$P \gtrsim 2$ ms)产生近似球对称的外流,与以前的PNS风研究的性能很好的协议。相比之下,我们最快速旋转的PNS解决方案($Ω/Ω_{\rm K} \gtrsim 0.75$ ; $P \approx 1$ ms)产生的外流集中在旋转的赤道平面上,具有更高的质量损失率(超过一个数量级),更低的速度,更低的熵,更低的渐近电子分数,比其他类似的非旋转风的解决方案。虽然这种快速旋转的PNS在自然界中可能很罕见,但与更常见的缓慢旋转的PNS出生相比,它们的非典型核合成成分和超大质量产额可能使它们成为轻富中子核的重要贡献者。我们的计算铺平了道路,包括旋转和动态重要的大尺度磁场的风特性在一个三维GRMHD框架内的综合影响。
2022-03-30 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc