前身星质量与爆炸动能之间的关系,是揭示剥离包层(SE)核心坍缩(CC)超新星(SNe)爆炸机制的关键。本文提出一种利用SESNe星云光谱推导该关系的方法,其依据是作为前身星质量指标的[O I]/[Ca II],与用于测量富氧物质膨胀速度的[O I]宽度之间的相关性。为解释这一相关性,动能($E_{\ m K}$)必须与以CO核质量($M_{\ m CO}$)表示的前身星质量呈正相关。我们证明,SNe IIb/Ib与SNe Ic/Ic-BL遵循相同的$M_{\ m CO}$–$E_{\ m K}$标度关系,这表明富氦和缺氦超新星具有相同的爆炸机制。本文得到的$M_{\ m CO}$–$E_{\ m K}$关系与早期阶段观测所得关系进行了比较,结果在很大程度上吻合良好。结合早期阶段观测,本文提出的方法使人们有机会从最外层区域到致密内核扫描整个抛射物,这对于揭示抛射物的整体性质并约束核心坍缩超新星的爆炸机制具有重要意义。
英文摘要:
The relation between the progenitor mass and the kinetic energy of the explosion is a key toward revealing the explosion mechanism of stripped-envelope (SE) core-collapse (CC) supernovae (SNe). Here, we present a method to derive this relation using the nebular spectra of SESNe, based on the correlation between the [O~I]/[Ca~II], which is an indicator of the progenitor mass, and the width of [O~I], which measures the expansion velocity of the oxygen-rich material. To explain the correlation, the kinetic energy ($E_{\rm K}$) is required to be positively correlated with the progenitor mass as represented by the CO core mass ($M_{\rm CO}$). We demonstrate that SNe IIb/Ib and SNe Ic/Ic-BL follow the same $M_{\rm CO}$-$E_{\rm K}$ scaling relation, which suggests the helium-rich and helium-deficient SNe share the same explosion mechanism. The $M_{\rm CO}$-$E_{\rm K}$ relation derived in this work is compared with the ones from early phase observations. The results are largely in good agreement. Combined with early phase observation, the method presented in this work provides a chance to scan through the ejecta from the outermost region to the dense inner core, which is important to reveal the global properties of the ejecta and constrain the explosion mechanism of core-collapse supernovae.
Multidimensional Models of Type Ia Supernova Nebular Spectra: Strong Emission Lines from Stripped Companion Gas Rule Out Classic Single Degenerate Systems
The peculiar Ca-rich SN 2019ehk: Evidence for a Type IIb core-collapse supernova from a low mass stripped progenitor
附近星系M100中奇特的“富钙”SN 2019 ehk的性质仍然不清楚。它的起源一直在争论,要么是剥离的核心坍缩超新星,要么是热核氦爆炸事件。在这里,我们提出了非常晚的时间测光的瞬态获得的凯克我望远镜在$\approx280$天从峰值光。利用测光法对同时期的星云相位谱进行精确的通量定标,在不确定的消光范围内沿视线方向测量了$(0.19-1.08)\times10^{38}$ erg s $^{-1}$的[O I]光度和$(2.7-15.6)\times10^{38}$ erg s $^{-1}$的[Ca II]光度。我们使用这些测量来推导合成的氧质量的下限$\approx0.004-0.069$ M $_\odot$。氧质量是一个敏感的示踪剂的祖质量的核心坍缩超新星,我们的估计是一致的爆炸非常低质量的CO核心的$1.45-1.5$ M $_\odot$,对应于He核心质量的$\approx1.8-2.0$ M $_\odot$。我们提出了高质量的峰值光光谱的瞬态和突出的特点,氢在早期(“闪光”)和光球相光谱,这表明存在的$\gtrsim0.02$ M $_\odot$的氢在祖在爆炸的时候。在星云阶段,H的存在以及[Ca II]/[O I]的大比值($\approx10-15$)与SN 2019 ehk是一颗IIb型核心坍缩超新星的一致性,它来自剥离的低质量($\approx9-9.…
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。
NLTE Spectral Modelling of the Nearby Stripped-Envelope Supernova 2024ehs
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);California Institute of Technology(加州理工学院);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
Probing the low-mass end of core-collapse supernovae using a sample of strongly-stripped Calcium-rich Type IIb Supernovae from the Zwicky Transient Facility
Spectral Dataset of Stripped-Envelope Supernovae from the Tsinghua Supernova Group
Beijing Planetarium(北京天文馆);Beijing Academy of Sciences and Technology(北京市科学技术研究院);Department of Physics, Tsinghua University(清华大学物理系);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(云南省超新星国际研究中心);Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences(中国科学院天体结构与演化重点实验室);School of Physics and Information Engineering, Jiangsu Second Normal University(江苏第二师范学院物理与信息技术学院)
Late-time H/He-poor circumstellar interaction in the type-Ic supernova SN 2021ocs: an exposed oxygen-magnesium layer and extreme stripping of the progenitor
Nebular Spectra of the Extremely Metal-Poor SN II 2023ufx Over a Year After Explosion: A Massive Progenitor and Unique Circumstellar Environment
Center for Cosmology and AstroParticle Physics(宇宙学与暗物质粒子物理中心);Department of Astronomy, The Ohio State University(俄亥俄州立大学天文学系);Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理学研究所,法国国家科学研究中心-索邦大学);French-Chilean Laboratory for Astronomy, IRL 3386, CNRS, Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile(法智利天文学联合实验室,法国国家科学研究中心,智利天主教Pontificia大学天体物理研究所)
SN2023ixf: ultraviolet-to-infrared radiative-transfer modeling of the nebular-phase evolution until 1000 days
Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,法国国家科学研究中心-索邦大学);French-Chilean Laboratory for Astronomy, IRL 3386, CNRS and Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile(中法天文实验室,法国国家科学研究中心和智利天主教Pontificia大学天体物理研究所);Cahill Center for Astrophysics, California Institute of Technology(加州理工学院卡希尔天体物理学中心);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图尔德天文台);Department of Astronomy, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学系);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(CSIC));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究研究所);Department of Physics and Astronomy, University of California, Davis(加州大学戴维斯分校物理与天文学系)
Reconciling the Tension Between Light Curve Modeling of Type II Supernovae and Neutrino-Driven Core-Collapse Supernovae Models with Late-Phase Spectroscopy
SN 2022ngb: A faint, slowly evolving Type IIb supernova with a low-mass envelope
Yunnan Key Laboratory of Survey Science, Yunnan University(云南省测绘科学重点实验室,云南大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院云南天文台);International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory(超新星国际研究中心,云南省重点实验室);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(ICE,CSIC));INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台)
SN 2022ngb是一颗低光度IIb型超新星,其前身星为中等质量、相对紧凑的剥离包层恒星,爆炸参数包括喷流质量、能量和放射性物质分布。
JWST Observations of Calcium-Strong Transients: I. Complex Nebular He Emission in SN 2024uj
Northwestern University(西北大学);Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)(天体物理学交叉探索与研究中心);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,法国国家科学研究中心-索邦大学);French-Chilean Laboratory for Astronomy, IRL 3386, CNRS, Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile(中法天体物理联合实验室,法国国家科学研究中心,智利天主教主教大学天体物理研究所);California Institute of Technology(加州理工学院);Rutgers, the State University of New Jersey(罗格斯大学)
Ultraviolet Spectroscopy and TARDIS Models of the Broad-lined Type-Ic Supernova 2014ad
很少有已发表的关于剥层超新星的紫外光谱,至今也没有关于宽线Ic型超新星(SN Ic-bl)的。这些天体具有极高的喷射速度,是唯一与伽马射线暴(GRB)直接相关的超新星类型。在这里,我们提出了两个时代的HST/STIS光谱的SN Ic-bl 2014 ad,第一个紫外光谱的这类。我们补充了26个新的基于地面的光谱时代,增加了丰富的光谱时间序列。紫外光谱没有表现出很强的功能,并与其他SN IC光谱中观察到的UV加宽版本是一致的。我们测量Fe II 5169埃的速度,并表明SN 2014 ad有更高的喷出物速度比大多数SNe Ic都有和没有观察到的伽玛暴。我们使用TARDIS构建SN 2014 ad UV+光谱的模型,TARDIS是一种一维Monte-Carlo辐射传输光谱合成代码。这些模型在光学的多个时期都很好地拟合了数据,但低估了紫外线的通量,这可能是由于简化了假设。我们发现,需要在高速度下的高密度来重现光谱,假设球对称,$\sim$ 3 M $_\odot$的材料在$v >$ 22,000 km s $^{-1}$。我们的星云线拟合表明在低速下有一个陡峭的密度剖面。总之,这些结果意味着更高的总喷出物质量比估计从以前的光变曲线分析和预期的理论。这可以通过在低速度下密度分布的平坦化和喷出物中心附近的额外发射来协调。
The hydrogen-free circumstellar interaction in the Type Ib supernova 2021efd: A clue to the mechanism of the helium-layer stripping
University of Turku(图尔库大学);Nordic Optical Telescope(北欧光学望远镜);Aalto University(阿尔托大学);National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,国立自然科学研究所);Finnish Center of Astronomy with ESO (FINCA)(芬兰ESO天文学中心);Aarhus University(奥胡斯大学);Kyoto University(京都大学);Zhejiang University(浙江大学)
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)