Infant-phase reddening by surface Fe-peak elements in a normal Type Ia Supernova
Yuan Qi Ni, Dae-Sik Moon, Maria R. Drout, Abigail Polin, David J. Sand, Santiago Gonzalez-Gaitan, Sang Chul Kim, Youngdae Lee, Hong Soo Park, D. Andrew Howell, … 展开作者
Yuan Qi Ni, Dae-Sik Moon, Maria R. Drout, Abigail Polin, David J. Sand, Santiago Gonzalez-Gaitan, Sang Chul Kim, Youngdae Lee, Hong Soo Park, D. Andrew Howell, Peter E. Nugent, Anthony L. Piro, Peter J. Brown, Lluis Galbany, Jamison Burke, Daichi Hiramatsu, Griffin Hosseinzadeh, Stefano Valenti, Niloufar Afsariardchi, Jennifer E. Andrews, John Antoniadis, Iair Arcavi, Rachael L. Beaton, K. Azalee Bostroem, Raymond G. Carlberg, S. Bradley Cenko, Sang-Mok Cha, Yize Dong, Avishay Gal-Yam, Joshua Haislip, Thomas W. -S. Holoien, Sean D. Johnson, Vladimir Kouprianov, Yongseok Lee, Christopher D. Matzner, Nidia Morrell, Curtis McCully, Giuliano Pignata, Daniel E. Reichart, Jeffrey Rich, Stuart D. Ryder, Nathan Smith, Samuel Wyatt, Sheng Yang
备注：
Accepted for publication in Nature Astronomy. Main text = 8 pages, 4 figures, 1 table; Full document = 46 pages, with Methods, Supplementary Information, 7 Supplementary figures, 2 Supplementary tables and references. Nat Astron (2022)
Type Ia Supernovae are thermonuclear explosions of white dwarf stars. They play a central role in the chemical evolution of the Universe and are an important measure of cosmological distances. However, outstanding questions remain about their origins. Despite extensive efforts to obtain natal information from their earliest signals, observations have thus far failed to identify how the majority of them explode. Here, we present infant-phase detections of SN 2018aoz from a brightness of -10.5 absolute AB magnitudes -- the lowest luminosity early Type Ia signals ever detected -- revealing a hitherto unseen plateau in the $B$-band that results in a rapid redward color evolution between 1.0 and 12.4 hours after the estimated epoch of first light. The missing $B$-band flux is best-explained by line-blanket absorption from Fe-peak elements in the outer 1% of the ejected mass. The observed $B-V$ color evolution of the SN also matches the prediction from an over-density of Fe-peak elements in the same outer 1% of the ejected mass, whereas bluer colors are expected from a purely monotonic distribution of Fe-peak elements. The presence of excess nucleosynthetic material in the extreme outer layers of the ejecta points to enhanced surface nuclear burning or extended sub-sonic mixing processes in some normal Type Ia Supernova explosions.
Seeing the Outer Edge of the Infant Type Ia Supernova 2024epr in the Optical and Near Infrared
Institute for Astronomy, University of Hawai ‘ i（夏威夷大学天体物理研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天文与天体物理学系）；Center for Cosmology & Astroparticle Physics, The Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与基本粒子物理中心）；Department of Astronomy, The Ohio State University（俄亥俄州立大学天文学系）；School of Physics, University of Melbourne（墨尔本大学物理学院）；Institute of Astronomy, Cambridge（剑桥大学天体物理研究所）；Kavli Institute for Cosmology, Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Department of Physics & Astronomy, University of Hawai’i at Hilo（夏威夷希洛分校物理与天文学系）；Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学数学与物理学院天体物理研究中心）；DARK, Niels Bohr Institute, University（丹麦哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所 DARK 中心）
The Berkeley Sample of Stripped-Envelope Supernovae
我们提出了完整的样本的剥离信封超新星（SN）光谱观测的利克天文台超新星搜索（LOSS）合作在过去的三十年中：888光谱的302 SNe，652在这里首次公布，与384光谱（92 SNe）具有光度测定的阶段。在校正红移和银河系尘埃红化和重新评估每个SN的光谱分类后，我们构建了三个主要光谱亚型（IIb型，Ib型和Ic型）的平均光谱。我们比较了这个样本的谱线强度和宽度的测量结果与以前的结果，证实了在峰值亮度后的前30天内，Ic型SNe中O I λ7774的吸收比Ib或IIb型SNe更强，并且速度更快，尽管星云发射谱线的宽度在亚型之间是一致的。我们还强调了一些罕见的感兴趣的亚群的新观察。
Type Ib supernovae are bluer than Type Ic supernovae
Max Planck Institute for Astrophysics（马普天体物理研究所）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Seoul National University（首尔大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
Characterization of Type Ia Supernova Light Curves Using Principal Component Analysis of Sparse Functional Data
随着不断增长的数据，从正在进行的和未来的超新星调查，它是可能的经验量化的形状SNIa的光变曲线更详细，并定量与SNIa的内在属性的形状参数。建立这种关系对于控制超新星宇宙学的系统误差至关重要。基于收集的良好观察SNIa样本积累在过去几年中，我们构建了一个经验SNIa光曲线模型，使用一种统计方法称为稀疏和不规则采样的功能数据的功能主成分分析（FPCA）。使用这种方法，SNIa的整个光变曲线由主成分函数的线性组合表示，并且SNIa由称为主成分分数的几个数字表示。这些分数用于建立光变曲线形状和物理量之间的关系，如固有颜色，星际尘埃红化，谱线强度和光谱类别。这些关系允许纯粹基于光变曲线形状参数来描述某些临界物理量。我们的研究表明，一些重要的光谱特征信息被编码在宽波段光变曲线中，例如，我们发现光变曲线的形状与Si II $λ$ 6355线的速度和速度梯度相关。这对超新星调查很重要，例如，LSST和WFIRST。此外，FPCA光变曲线模型用于构建整个光变曲线形状，其进而以函数线性形式用于在拟合距离模型时调整固有亮度。
Photospheric Magnitude Diagrams for Type II Supernovae: A Promising Tool to Compute Distances
我们为II型超新星（SNe II）开发了一个经验的基于颜色的标准化方法，相当于Wesselink（1969）给出的经典表面亮度方法。我们校准它与SNE II与主机星系的距离测量造父变星，以及约束冲击爆发时代和灭绝由于主机星系。我们通过分析B-V与V-I颜色-颜色曲线来估计变红，类似于Natali等人（1994）的分析。在四个SNe II满足上述要求的情况下，我们建立了光球星等-色图（类似于HR图），离散度为0.29 mag.我们还表明，当使用冲击爆发后的时间而不是颜色作为自变量时，相同的标准化给出了0.09 mag.的离散度。此外，我们表明，上述基于时间的标准化对应于Hamuy和Pinto（2002）的标准化蜡烛方法在整个光球相的各个时期的推广。为了测试新工具，我们对50个低红移（cz<10^4 km s^-1）SNe II的不同子样本构建了哈勃图。对于哈勃流中的13个超新星（cz_CMB>3000 km s^-1），在激波爆发时期受到很好的约束的情况下，我们得到的哈勃常数值为68-69 km s^-1 Mpc^-1，相对距离的平均内禀散射为0.12等或6%。
Time-Varying Sodium Absorption in the Type Ia Supernova 2013gh
为了寻找星周物质，研究了Ia型超新星高分辨光谱中窄吸收线的时间变化。时间序列解决的吸收线，如钠I D或钙II H&K的配置文件，预计将揭示由于光电离和随后的重组的气体的变化。星周物质的存在、组成和几何形状可能暗示了Ia超新星难以捉摸的祖先系统，也可能影响观测到的红化规律。到目前为止，在超新星Ia中几乎没有已知的随时间变化的Na I D吸收的情况，所有这些都发生在超新星演化的相对较晚的阶段。然而，光电离被预测发生在超新星Ia的早期阶段，当超新星在紫外线中达到峰值时。因此，我们试图观察早期的吸收线的变化，通过获得高分辨率的光谱SNe最大光之前。我们已经获得了SNe Ia 2013gh和iPTF 13edge的测光和高分辨率光谱，以寻找吸收线的变化。此外，我们研究星际吸收功能的SNe观测到的光度颜色。结果两种SNe均具有Na I D和Ca II H&K的深吸收特征。此外，在SN 2013gh的Na I D分布的特征中检测到小但显著的变化。的变化是一致的，无论是几何效应的快速移动或片状的气体云或光电离的钠I气体在R \approx 1019厘米的爆炸。我们的分析表明，有必要把重点放在早期阶段，以检测气体的光电离效应在超新星Ia的拱星介质。不同的吸收剂如Na I和Ca II可以用来探测离SNe不同距离的物质。
