Constraining the Progenitor System of the Type Ia Supernova 2021aefx
我们呈现了正常Ia型超新星(SN)2021 aefx的高节奏光学和紫外光变曲线,在观测的头两天显示了早期的颠簸。这个隆起可能是爆炸的白矮星和非简并的双星伴星之间相互作用的标志,或者它可能是白矮星爆炸机制所固有的。在前者的情况下,短时间的碰撞意味着一个相对紧凑的主序星伴星,尽管这个结论是视角依赖的。我们最适合的同伴冲击和双爆炸模型都高估了碰撞期间的紫外线亮度,现有的镍壳模型与碰撞的强度和时间尺度不匹配。我们还提出了SN 2021 aefx的星云光谱,它没有显示出预期的非简并同伴的氢或氦发射,以及排除所有共生祖系统和大多数吸积盘风的无线电未检测。我们的分析对SN 2021 aefx的前身提出了强有力但相互矛盾的限制;目前没有模型可以解释我们所有的观测结果。
2022-07-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the progenitor of the nearby Type II-P SN 2024ggi with environmental analysis
针对II-P型超新星前身星直接探测质量上限低于理论预测的问题,利用哈勃望远镜图像通过环境分析确定近邻SN 2024ggi前身星初始质量为$10.2^{+0.06}_{-0.09}$ $M_\u2299$,解决了星周消光等因素的干扰。
2024-12-01 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining The Single-Degenerate Channel of Type Ia Supernovae With Stable Iron-Group Elements in SNR 3C 397
最近,SNR 3C 397的朱雀X射线光谱表明Ni、Mn、Cr和Fe的稳定铁族元素丰度增加。为了解决3C 397的祖先和爆炸机制的关键问题,我们计算核合成产量从一套多维流体动力学模型在近Kazrasekhar质量,单简并范式超新星Ia型。改变祖先白矮星的内部结构,成分,点火和爆炸机制,我们发现最好的匹配观察到的3C 397的铁峰元素是致密的(中心密度$\ge$ 6 $\times$ 10 $^{9}$ g cm $^{-3}$),低碳白矮星经历了一个弱的,中心点燃爆燃,随后爆炸。产生的$^{56}$ Ni的量与正常或明亮的正常Ia型超新星一致。一个中心点燃的,低中心密度($\simeq$ 2 $\times$ 10 $^{9}$ g cm $^{-3}$)的祖先白矮星,在文献中经常被认为是一个纯粹的爆燃,也被发现产生良好的协议与3C 397核合成产额,但导致一个亚发光的超新星Ia事件,与X射线线宽数据相冲突。此外,在以前的工作,提出了一个大的超太阳的SNR 3C 397的白矮星祖金属丰度,我们发现令人满意的协议,太阳和太阳下的金属丰度祖。我们讨论了一系列的影响,我们的研究结果为单简并通道。
2017-05-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining mass transfer and common-envelope physics with post-supernova companion monitoring
提出解析模型描述超新星伴星响应,通过测光约束双星参数,揭示IIb型与Ibc型超新星前身星分别源于稳定质量转移与公共包层通道,助力探究公共包层物理。
2023-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Type Ia Supernova Progenitor Scenarios with Extremely Late-time Photometry of Supernova SN 2013aa
我们提出了哈勃太空望远镜观测和光度测量Ia型超新星(SN Ia)SN 2013aa爆炸后1500天。在这个时期,光度主要由放射性${}^{57}\textrm{Co}$和${}^{55}\textrm{Fe}$的量决定,而在更早的时期,光度取决于放射性${}^{56}\textrm{Co}$的量。奇数和偶数同位素的比例在很大程度上取决于SN爆炸时祖先白矮星的密度,而这又取决于点火时祖先系统的细节。通过对SN 2013 aa的整个光变曲线的综合分析,我们测量到$0.02^{+0.01}_{-0.02}$的$M({}^{57}\textrm{Co})/M({}^{56}\textrm{Co})$比率,这表明在爆炸时,祖先白矮星的中心密度相对较低,与双简并祖先通道一致。我们估计了$M({}^{56}\textrm{Ni}) = 0.732 \pm 0.151\:\mathrm{M_{\odot}}$,并对${}^{55}\textrm{Fe}$的丰度设定了上限。最近的一项研究报告了$M({}^{57}\textrm{Co})/M({}^{56}\textrm{Co})$和四个Ia型SNe的拉伸之间可能的相关性。然而,SN 2013aa并不符合这一趋势,这表明SN 2013aa要么是一个极端的离群值,要么相关性在更大的样本中不成立。用测光法在极晚期测量的Ia超新星扩展样本的$M({}^{5…
2018-04-13 astro-ph.HE
Constraining GRB progenitors environment with Swift XRT
伽马射线暴(GRB)环境的特征可能反映了GRB祖先的差异:长GRB预计将在GRB宿主星系的高密度恒星形成区域中发现,而短GRB可能与较老的恒星星族有关,这些恒星族可能有时间远离潜在的低密度区域中的恒星形成区域。后者与短伽玛暴与致密天体合并(BH-NS或NS-NS)有关的假设有关。我们使用Swift XRT GRB余辉存档来比较红移范围为0.1- 1.3的长和短GRB的内禀中性氢柱密度值,进行相干分析,并从我们的分析观测中排除统计数据不佳的观测结果,这将我们的样本减少到15个短GRB。虽然短伽马射线暴有效地显示出比长伽马射线暴小的中值吸收值,但是结果在统计上不显著。为了增加我们的样本,我们增加了短的伽玛暴没有红移的措施,我们给他们分配随机红移在同一范围内实现一个边际增加的统计差异长和短伽玛暴。
2015-07-23 astro-ph.HE
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
Constraining massive star activities in the final years through properties of supernovae and their progenitors
最近对超新星(SNe)爆炸后的观测表明,很大一部分SNe在附近有封闭的星周物质(CSM),而前SN增强的质量损失可能是一个共同的属性。这一现象的物理机制尚不清楚,能量沉积到包层已被提出作为一个可能的原因的限制CSM。在这项工作中,我们已经计算了响应的信封各种类型的持续能量沉积开始前几年的核心崩溃。我们进一步研究了由此产生的祖先结构如何影响随后的超新星的外观。虽然有人怀疑超爱丁顿能量沉积可能会导致一个强大的和/或爆发性的质量损失,以占封闭的CSM,我们已经发现,一个高度超爱丁顿能量注入到信封改变了祖星的结构显着,和所产生的SNe的属性变得不一致,通常的SNe。这一论点限制了最后几年可能的恒星活动所涉及的能量预算最多比埃丁顿光度高出一个数量级。然而,这样的能量产生不会在几年的时间尺度内动态地产生强风。因此,我们建议,一个次要的影响(例如,由亚爱丁顿能量注入引起的适度包络膨胀触发的脉冲或二元相互作用)可能引起质量损失。
2019-04-16 astro-ph.HE
Constraining the progenitor evolution of GW 150914
LIGO第一次探测到引力波(GW 150914)的结果中最大的惊喜之一是黑洞(BH)很“重”,大约有30 - 40个太阳质量。对这种肥胖最有希望的解释是BH-BH合并发生在低金属丰度(Z)时:当铁(Fe)含量较低时,预计这将导致Wolf-Rayet(WR)相期间较弱的质量损失。因此,我们批判性地评估索赔的原因重BH作为Z的函数在文献中。此外,较弱的恒星风可能导致更快的恒星旋转,使WR和BH的祖先以化学均匀的方式进化。然而,目前还没有经验证据表明,在麦哲伦星云的低Z环境中,WR星的自转速度会更快。由于从发射谱线确定WR旋转速率的内在挑战,限制各种WR子组之间的旋转速率分布的最有希望的途径是通过利用它们在偏振光中的发射谱线。因此,我们提供了一个概述的线性光谱偏振观测的单个和二进制WR在银河系中,以及大麦哲伦云和小麦哲伦云,在50%和20%的太阳Z,分别。初步结果表明,通过恒星旋转的化学均匀演化(CHE)的路线是具有挑战性的,而后LBV或共同的包络演化的替代方案更有可能。
2018-11-07 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining properties of the next nearby core-collapse supernova with multi-messenger signals
随着现代中微子和引力波探测器的出现,多信使探测下一个银河系核心坍缩超新星的前景已经变得非常现实。这样的探测将深入了解核心坍缩超新星的机制,祖星的结构,并可能解决基础物理学中长期存在的问题。为了正确解释这些探测结果,需要彻底了解可能的核心坍缩超新星事件及其多信使信号的景观。我们提出了详细的预测中微子和引力波信号的恒星核心坍缩的一维模拟,跨越景观的核心坍缩的祖先从$9-120\,\mathrm{M}_{\odot}$。为了实现爆炸在1D,我们使用STIR模型,其中包括湍流和对流的影响,在1D超新星模拟的3D爆炸机制。我们研究的引力波发射的一维模拟使用的天体地震学分析的原始中子星。我们发现中微子和引力波信号与其前身星和致密天体的结构有很强的相关性。使用这些相关性,未来的中微子和引力波发射的最初几秒钟的银河系核心坍缩超新星的检测可能能够提供独立于爆炸前的成像和质量的紧凑的对象残留物前回落吸积的恒星演化的约束。
2020-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Deepest Radio Observations of Nearby Type IA Supernovae: Constraining Progenitor Types and Optimizing Future Surveys
我们报告了附近Ia型超新星(SNe Ia)的电子多元素无线电链接干涉仪网络(e-MERLIN)和澳大利亚望远镜紧凑阵列(ATCA)的深射电观测。未发现任何异常。在相对论电子能量密度服从幂律分布的标准假设下,(ε_e = ε_B = 0.1),我们得到了SN 2013 dy的前身系统质量损失率的上限(2016 coj,2018 gv,2018 pv,2019 np),每年小于12(2.8,1.3,2.1,1.7)EE(-8)太阳质量(风速为100 km/s)。在SNe 2016 coj、2018 gv、2018 pv和2019 np中,我们添加了其他17个邻近SNe Ia的无线电数据,并对它们的未检测进行了建模。使用相同的模型,所有21个超新星Ia的质量损失率都小于每年4 EE(-8)太阳质量(风速为100 km/s)。我们比较这些限制与预期的质量损失率在不同的单退化的祖先的情况下。我们还讨论了如何从超新星Ia和最年轻的超新星Ia遗迹G1.9+0.3以及剥离包络核塌缩超新星的后期观测中获得关于超新星E和超新星B的信息。我们强调SN 2011 dh,并论证了ε_e约等于0.1,ε_B约等于0.0033。最后,我们讨论了在射频观测的策略,以最大限度地提高检测的机会,给定的时间,爆炸后,到超新星的距离和望远镜的灵敏度。
2020-01-16 astro-ph.HE
Blast From the Past: Constraining Progenitor Models of SN 1972E
我们提出了一种新的技术来研究Ia型超新星,通过结合档案照相板和哈勃太空望远镜成像来限制历史河外SN的幸存同伴。我们展示了超新星1972 E的这种技术,这是125年来已知的最近的SN Ia。一些Ia型超新星的模型描述了一颗白矮星与一颗非简并的伴星,这颗伴星提供了足够的质量来引发热核爆炸。流体动力学模拟和恒星演化模型显示,这些捐赠恒星在爆炸后幸存下来,并在至少1000年的时间里表现出亮度的增加。因此,在超新星喷出物消失后对超新星确切位置的后期观测可以限制幸存的供体星和祖星模型的存在。通过对1972-1974年欧洲南方天文台1米施密特望远镜拍摄的17张数字化底片和塞罗托洛洛美洲天文台1.5米望远镜拍摄的1张底片的分析,确定了SN 1972 E的爆炸地点。使用\textit{Gaia} eDR 3星表来确定超新星1972 E的赤道坐标得到:$α$ = 13 $^h$ 39 $^m$ 52.708 $^s$ $\pm$ 0.004 $^s$和$δ$ = $-$ 31 \degree 40' 8 \farcs 97 $\pm$ 0 \farcs 04(ICRS)。2005年,HST/ACS拍摄了SN 1972 E的宿主星系NGC 5253,并使用$F435W$、$F555W$和$F814W$滤镜覆盖爆炸现场。探测到的最近的光源偏移了我们位置精度的3.0倍,与幸存的供体星的预期颜色不一致。因此,…
2021-02-18 astro-ph.HE
Testing the effect of progenitor's metallicity on $^{56}$Ni mass and constraining the progenitor scenarios in Type Ia supernovae
本研究通过分析34颗正常Ia型超新星前身星金属丰度与镍-56质量的关系,结合爆炸模型与宿主星系数据,发现金属丰度相关的光度差异及α元素丰度的显著影响,为理解其物理机制以提升宇宙学精度提供整体方法。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
Constraining Redshifts of Unlocalised Fast Radio Bursts
快速射电暴(FRB)的数量将继续根据其发现方法分为两类:一类可以定位,另一类不能定位。由于有限的定位,对天文学和宇宙学目的可能不太有用的事件将随着新设施的出现和持续的努力而积累,例如,SUPERB合作,可能需要余辉或多波长对应物进行亚弧秒定位。必须最大限度地利用这些资源的科学潜力。我们进行FRB色散措施(DM)的分析,考虑不同的理论FRB的祖先,以期放置更严格的限制FRB红移,特别是对于大的统计样本,通过他们的DM。我们审查FRB DM组件,并建立红移可扩展的概率分布对应于不同的祖先的情况。我们结合这些组件到一个框架,获得FRB DM概率给出它们的红移。考虑到不同的可能性,在整个宇宙时间的祖先的演变,我们反转这个模型,从而得出红移的限制。不同的FRB祖细胞模型的影响进行了说明。虽然,正如预期的那样,宿主星系DM的贡献随着红移的增加而变得越来越重要,但对于类活动星系核的祖先场景,它们可能在红移3之前仍然很重要。约束被放置在不同的模型和越来越现实的模型可能会采用的FRB的一般理解的FRB的红移。对于本地化的FRB,我们强调未来的前景解开主机和星系际介质DM组件使用各自的红移标度。我们确定了一个使用的大样本的未本地化FRB导致即将到来的通量有限的调查,如CHIME,在绘制银河系的贡献DM。
2018-04-04 astro-ph.HE
Constraining the CSM structure and progenitor mass-loss history of interacting supernovae through 3D hydrodynamic modeling: The case of SN 2014C
本文通过三维流体动力学模拟SN 2014C,揭示了其前身星在坍缩前约5000至1000年间经共有包层演化形成致密环面星云并损失约2.5倍太阳质量的历史,模型自洽再现了Chandra和NuSTAR观测到的Fe K线。
2024-10-23 astro-ph.HE
Constraining the origin of magnetic white dwarfs
University of Rochester(罗切斯特大学)
本研究利用1158个磁化白矮星目录和盖亚DR2的20 pc样本,分析多种磁化白矮星起源机制的可行性,发现盘发电机机制最符合观测约束,合并可解释年轻、高质量的强磁化白矮星。
2026-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.other
SN 2009ip: Constraining the latest explosion properties by its late-phase light curve
根据最近报道的SN 2009 ip的后期光变曲线,我们对SN 2009 ip在2012 b事件中的爆炸和拱星性质进行了约束。在2012 b事件的爆炸能量和喷出的质量估计为0.01 Msun和2 e49尔格,分别。星周介质被假定有两个组成部分:一个内壳层和一个外部风。可能在2012 a事件中产生的内壳具有0.2 Msun。在2012 a事件发生前,大气质量损失产生了外围风,在2012 a事件发生前,大气质量损失速率约为0.1 Msun/yr,风速约为550 km/s。估计的爆炸能量和喷出的质量表明,2012 b事件不是由常规超新星引起的。
2015-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining a neutron star merger origin for localized fast radio bursts
快速射电暴(FRB)的前身是什么,以及是否存在多种类型的前身是一个悬而未决的问题。具有宿主星系红移的局部FRB的出现允许首次直接测试各种发射模型。鉴于最近本地化的两个非重复FRB(FRB 180924和FRB 190523),我们讨论了选择FRB发射模型,并演示了我们如何可以把约束的关键模型参数,如磁场强度和年龄的推定FRB发射中子星。特别是,我们专注于紧凑的二元合并事件,涉及至少一个中子星,由FRB的宿主星系和主机之间的共性,这样的合并事件/短伽马射线暴(SGRB)的动机模型。我们排除的可能性,无论是FRB的合并双星系统的最后inspiral阶段期间产生。在可能的情况下,我们预测与给定模型相关的电磁发射的光变曲线,并使用它来推荐多波长后续策略,这些策略可能有助于确认或排除未来FRB的模型。此外,我们进行了有针对性的亚阈值搜索费米伽马射线暴监视器数据的潜在SGRB候选人与FRB,并显示什么是非检测手段相关的模型。在这项研究中提出的方法可以很容易地应用到未来本地化的FRB,并适应可能的核心坍缩超新星祖先的来源,以帮助限制FRB人口的潜在模型。
2020-08-19 astro-ph.HE
Constraining Supernova Physics through Gravitational-Wave Observations
我们研究了使用LIGO-Virgo-KAGRA引力波探测器网络的潜力,通过观察它们的引力辐射来限制核心坍缩超新星的物理性质。我们使用14个最新的3D流体动力学核心塌陷超新星模拟产生的波形,根据O 5观测运行期间GW探测器的预测灵敏度将其添加到噪声样本中。然后,我们使用BayesWave算法独立于模型重建引力波波形,这些波形用作各种机器学习算法的输入。我们的研究结果表明,这些算法如何执行方面的i)指示祖或爆炸的特定功能的存在下,ii)预测爆炸机制,和iii)估计祖的质量和角速度,作为观测到的超新星信号的信噪比的函数。我们的研究结论强调了GW观测通过提供有关确切爆炸机制和崩溃动力学的独特信息来补充超新星电磁探测的潜力。
2023-02-22 astro-ph.HE gr-qc
Constraining the double-degenerate scenario for Type Ia supernovae from merger ejected matter
我们在Ia型超新星(SNe Ia)的双简并(DD)场景的特定情况下跟踪WD-WD合并过程中排出的质量,并发现SN喷出物与由此产生的风的相互作用影响早期(第一天)光变曲线,如果爆炸发生在合并后不久(即,$10^3~{\rm sec} \lesssim t_{\rm exp} \lesssim 1~{\rm day}$)。被驱逐的物质的主要来源是盘风,或在合并的粘性阶段由围绕更大质量WD的吸积盘发射的射流。这种盘源物质(DOM)将受到超新星爆炸喷出物的冲击和加热,导致早期光变曲线中的额外辐射。这种增强的早期辐射可以被解释为起源于一个半径为一个太阳半径或更大的祖先的爆炸,这与SN 2011 fe的观测结果相冲突。
2014-12-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Amount of Circumstellar Matter and Dust around Type Ia Supernovae through Near-Infrared Echoes
星周(CS)环境是理解Ia型超新星(SNe Ia)祖先的关键,也是宇宙学应用中Ia型超新星特有消光性质的起源。有人认为CS尘埃对SN光子的多次散射可以解释非标准红化规律。在本文中,我们研究的CS尘埃在红外(IR)波长范围内的SN光子再发射的效果。这种效应允许将观察到的IR光变曲线用作对CS灰尘的位置/大小和量的约束。该方法被施加到观察到的近红外(NIR)超新星Ia样本;即使在保守的假设下,CS尘埃质量的有意义的上限。因此,我们澄清了一个困难与CS尘埃散射模型作为一个特殊的红化规律的一般解释,而它可能仍然适用于一个子样本的高度红化超新星Ia。对于Ia超新星来说,星际尺度的环境似乎是造成非标准灭绝定律的原因。此外,更深的限制,可以得到使用的标准性质的超新星Ia近红外光曲线。在该应用中,对于质量损失率高达~0.01 pc的原始物质,Mdot的上限为~10^{-8}-10 ^{-7} Msun/yr(风速为~10 km/s),对于质量损失率高达~ 0.1 pc的原始物质,Mdot的上限为~10^{-7}-10 ^{-6} Msun/yr。
2015-07-09 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Asymmetric Dark Matter through observations of compact stars
基于球状星团中白矮星和中子星的简单存在,我们对具有自旋相关相互作用的非对称暗物质候选者施加了限制。对于广泛的参数(WIMP质量和WIMP-核子截面),WIMP可以被大量捕获在原始恒星中,一旦原始恒星坍缩为白矮星或中子星,这些WIMP可能会自引力并最终坍缩形成最终摧毁恒星的迷你黑洞。我们施加竞争性的限制,直接暗物质搜索实验,质量下降到TeV规模的WIMP。
2010-12-09 astro-ph.HE hep-ph
He II recombination lines as a test of the nature of SN Ia progenitors in elliptical galaxies
到目前为止,哪一个祖先通道可以重现Ia型超新星(SNe Ia)的观测速率的问题仍然没有解决,单和双简并方案仍然是主要的竞争者。前者意味着在它们的吸积历史的某个阶段,存在着大量的热吸积白矮星,它们的光球温度为T ~ 10^5-10^6 K。我们表明,在早期类型的星系,人口的吸积白矮星大到足以重现SN Ia率将有助于显着的电离紫外辐射预期从恒星星族。对于平均年龄< ~5 Gyr的恒星,单一的简并祖先将主导恒星产生的电离背景,使连续谱超过He II电离极限10倍以上。这开辟了一个新的途径,限制超新星Ia的祖先,通过考虑空间扩展的低电离发射线区域,现在发现在许多早期类型的星系。模拟预期的排放,我们表明,可以限制的贡献,单一的简并通道的SN Ia速率在E/S 0星系的上限,他II复合线的光学和FUV的光度。我们讨论了未来的发展方向,以及可能的影响,超新星Ia在老恒星星族的演变。
2013-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Connecting the Light Curves of Type IIP Supernovae to the Properties of their Progenitors
对核心坍缩超新星(CCSNe)的观测揭示了大量关于超新星喷出物及其成分的动力学信息,但很少有关于祖先的直接信息。要限制原爆体和爆炸的性质,需要将观测结果与爆炸的理论模型相结合。在这里,我们从Couch et al 2020 ApJ 890 127的CCSN模拟开始,该模拟使用中微子输运的非参数处理,同时还考虑了湍流和对流。在这项工作中,我们使用超新星爆炸代码来发展CCSN流体动力学以后的时间和计算热光变曲线。聚焦于SNe IIP,然后我们(1)直接将理论STIR爆炸与观测结果进行比较,(2)评估如何仅从平台阶段的光学光度学来估计祖星核心的属性。首先,通过我们的模拟得到的平台光度(L $_{50}$)和喷出物速度的分布与观测到的分布相似。其次,我们将我们的模型拟合到一些观测良好的SNe的光变曲线和速度演化。第三,我们恢复了众所周知的相关性,以及将任何一个SN属性与零年龄主序质量联系起来的困难。最后,我们表明,有一个有用的,铁的核心质量和L $_{50}$之间的线性相关性,使光测光单独的SNe IIP可以让我们深入了解大质量恒星的核心。通过应用于几个SNe来说明这一点,我们发现铁核质量为1.3-1.5太阳质量,典型误差为~0.05太阳质量。数据可在线公开获取(\url{https://doi.org/10.5281/zenodo.6631964})。
2022-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Detection of Circumstellar Helium in Type Iax Progenitor Systems
利用光谱合成程序SYNAPPS对44颗Iax型超新星(SNeIax)进行了直接光谱模拟.我们确认在早期的两个SNe Iax:SNe 2004cs和2007J的光谱中的氦发射的检测。这些He I特征更适合由纯发射高斯比由P-Cygni配置文件,表明氦发射起源于拱星环境,而不是SN喷出物。通过对其余42个超新星Iax的模拟,我们发现在其他超新星Iax谱中没有明显的氦特征。然而,我们的样本的$\approx 76\%$缺乏足够深的光度极限来检测在SNe 2004 cs和2007 J中看到的光度的氦发射。使用约束光度限制的对象,我们计算出33%的SNe Iax在其光谱中有可检测的氦。我们检查11 SNe Iax与后期的光谱,并没有发现氢或氦的排放扫起的材料。对于后期的光谱,我们计算的剥离氢和氦的典型上限分别为$2 \times 10^{-3}$ M $_{\odot}$和$10^{-2}$ M $_{\odot}$。虽然SNe Iax中氦的探测支持白矮星-He星双星祖先系统(即,单简并[SD]通道),未检测到的可能是爆炸和喷出物材料的变化。在我们的大多数样品中缺乏氦证明了SN Iax祖系统的复杂性和进一步建模的必要性。有强有力的独立证据表明,SNe Iax产生的SD通道,我们警告的共同解释,缺乏氦或氢的排放在晚些时候在SN Ia光谱排除了SD祖先的情况下,这一类。
2019-05-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Initial-Mass Function via Stellar Transients
本文提出利用恒星瞬变事件发生率并结合贝叶斯MCMC约束Larson形式IMF,所得特征质量和高质量斜率与经典IMF一致,并限制了LGRB金属丰度及各类前身星性质。
2024-09-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining Explosion Type of Young Supernova Remnants Using 24 Micron Emission Morphology
确定超新星遗迹(SNRs)的爆炸类型可能是具有挑战性的,因为SNRs有数百到数千年的历史,而超新星(SNe)是根据爆炸后几天的光谱特性进行分类的。先前对银河系和大麦云(LMC)超新星的热X射线辐射的研究表明,Ia型和核心坍缩(CC)超新星具有统计上不同的对称性,因此可以根据它们的X射线形态对这些源进行分类。在本文中,我们扩展了相同的技术,多极扩展技术,使用功率比,红外(IR)图像的信噪比,以测试它们是否可以使用其温暖的尘埃排放的对称性,以及类型。我们分析了档案斯皮策太空望远镜多波段成像光度计(MIPS)24微米观测以前使用的X射线样品,我们发现,这两类SNR分离根据其IR形态。Ia型超新星在统计上比CC型超新星更圆和镜像对称,这可能是由于不同的星周环境和祖先的爆炸几何形状。从广义上讲,我们的工作表明,红外辐射保留了信息的爆炸起源的SNR和提供了一种新的方法来类型的SNR的基础上,红外形态。
2013-06-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of type Ia supernovae
Ia型超新星(SNe Ia)的祖先的性质尚未澄清。关于所谓的单简并(SD)或双简并(DD)情景或其他任何情景是否可以解释Ia型SNe的主要群体,已经进行了长时间的深入讨论,但尚未得出结论。近年来,随着观测数据的不断增加和理论的不断创新,Ia超新星的起源研究得到了迅速发展,并取得了许多新的认识。本文的目的是提供一个总结的现状,关于超新星Ia祖细胞,在理论和观测。这似乎很难解释的新出现的多样性,通过一个单一的人口观察SNe Ia,我们强调,这是重要的是要澄清不同的祖先的情况和不同的SNe Ia亚类之间的联系。
2016-09-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining red supergiant mass-loss prescriptions through supernova radio properties
超新星的射电性质强烈地依赖于其星周环境,是研究超新星前身星质量损失的重要探针。最近,在无线电的核心坍缩超新星观测已经组装和核心坍缩超新星在8.4 GHz的上升时间和峰值光度分布的估计。本文利用射电II型超新星的上升时间和峰值光度分布,对红超巨星的质量损失公式进行了约束。我们采用de Jager和van Loon的质量损失率,计算了红超巨星的上升时间和峰值亮度分布,并与观测结果进行了比较。我们发现,德雅格质量损失率解释了广泛传播的无线电上升时间和峰值亮度分布的II型超新星,而范隆质量损失率预测一个相对狭窄的范围内的上升时间和峰值亮度。我们的结论是,红超巨星的质量损失处方应该有很强的依赖于光度的德耶格质量损失率再现广泛传播的分布的上升时间和峰值亮度在无线电中观察到的II型超新星。
2021-02-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Equation of State and Progenitor Dependence of Stellar-Mass Black-Hole Formation
大质量恒星的核心坍缩导致原中子星(PNS)的形成。如果有足够的物质被吸积到PNS上,它将变得引力不稳定,并进一步坍缩成黑洞(BH)。我们进行了一个系统的研究失败的核心坍缩超新星在球对称的广泛的前超新星祖星和状态方程(EOSs)的核物质。我们分析了如何在祖结构和核饱和密度以上的致密物质的状态方程的变化影响PNS的演变和随后的BH的形成。对一个给定的祖星和不同的EOS的核心坍缩的比较表明,PNS在质量熵相空间$M_{\mathrm{grav}}^{\mathrm{PNS}}-\tilde{s}$中的路径与祖星的致密性有很好的相关性,除了最终的终点外,几乎与EOS无关。此外,BH的形成,以一个非常好的近似,发生后不久,PNS克服最大\textit{gravitational}质量支持的热NS与恒定熵等于$\tilde{s}$。这些结果显示了一条路径,以限制温度依赖性的状态方程通过检测中微子从一个失败的银河系超新星。
2020-01-28 astro-ph.HE nucl-th
Inferencing Progenitor and Explosion Properties of Evolving Core-collapse Supernovae from Zwicky Transient Facility Light Curves
我们分析了一个样本的45个II型超新星从Zwicky瞬态设施(ZTF)的公众调查使用网格的流体动力学模型,以评估理论驱动的预测是否可以智能地指导后续观测支持全天调查警报流。我们估计了几个祖属性和爆炸物理参数,包括零龄主序(ZAMS)质量,质量损失率,动能,56 Ni合成质量,主机灭绝,和爆炸的时间。使用完整的光变曲线,我们获得了我们的样本中的34个事件的置信表征,其余11个事件的推断受到约束数据或模型网格边界的限制。我们还通过比较我们的模型网格与不完整光变曲线的各个阶段(t小于25天,t小于50天,所有数据)来模拟警报流数据的实时表征,并发现某些参数在早期比其他参数更可靠地指示真实值。具体来说,ZAMS质量,爆炸时间,陡度参数β,和主机灭绝的合理约束与不完整的光变曲线数据,而质量损失率,动能和56镍质量的估计一般需要完整的光变曲线跨度大于100天。我们的结论是,实时建模的瞬态,支持多波段合成光变曲线量身定制的调查通带,可以用作一个强大的工具,以确定关键时期的后续观察。我们的研究结果是相关的,以确定,优先级,并协调有效的后续瞬态发现的维拉C。鲁宾天文台。
2022-11-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining Type Ia Supernova Delay Time with Spatially Resolved Star Formation Histories
利用MUSE和MaNGA的空间分辨光谱,给出了Ia型超新星(SNe~Ia)的延迟时间分布(DTD)估计.采用基于k-means和EMD的分组算法,将主星系的恒星形成历史(SFH)划分为空间上不同的区域,并采用极大似然方法对超新星Ia祖先的DTD进行约束.当使用$DTD(t)\propto t^{s} (t>τ)$形式的幂律模型时,我们发现SN速率衰减斜率$s=-1.41^{+0.32}_{-0.33}$和延迟时间$τ=120^{+142}_{-83} Myr$。此外,我们测试了其他的DTD模型,如破幂律模型和两个组件的幂律模型,并发现这些替代模型没有统计上显着的支持。
2021-01-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation Scenario of the Progenitor of iPTF13bvn Revisited
已经重新研究了iPTF13bvn的前体的形成情况。iPTF13bvn是独一无二的,因为它有一张超新星爆发前的影像。这使我们能够强有力地限制其祖先的性质。从超新星爆发前的影像、光变曲线和最新的观测结果来看,目前普遍认为iPTF 13bvn的前身是一个双星系统。光变曲线的快速下降表明其前身质量为$\sim3.5M_\odot$,剩余伴星的上限为$\sim20M_\odot$。最近的工作表明,包含共同包络情节的二元演化模型可以满足所有的观测约束。我们已经研究了共同信封的情况下,共同信封演变的最新知识的基础上。我们已经发现,共同的包络的情况下,祖先的iPTF 13 bvn似乎是不合适的,因为它不能解释前超新星半径。我们还提出了一个替代模型与黑洞的同伴。对伴有大黑洞的恒星演化进行了计算,成功地满足了所有观测约束。不过,还需要进行更多的研究来解释大黑洞伴星的起源。
2017-01-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining the Source of the High-velocity Ejecta in Type Ia SN 2019ein
我们提出了SN 2019 ein的多波长光度和光谱观测,SN 2019 ein是在附近星系NGC 5353中发现的高速Ia型超新星(SN Ia),具有两天的非检测极限。SN 2019 ein的膨胀速度是所有Ia型超新星中最高的,其Si II吸收最小值在亮度峰值前14天蓝移了24,000 km s $^{-1}$。更不寻常的是,我们观察到的发射分量的天鹅座P配置文件是蓝移向上10,000公里秒$^{-1}$之前,B波段最大的光。这种蓝移,在其他28个Ia型超新星样本中是最高的,在我们最早的光谱时代是最大的,随后朝着最大光减少。我们讨论了可能的祖系统和爆炸机制,可以解释这些极端的吸收和排放速度。在SN 2019 ein的位置,B波段最大光产生未检测到的信号之前14天开始的射电观测,排除了共生的祖先系统,大多数快速光学厚吸积风模型,以及半径为$< 100$ AU的质量为$\lesssim 10^{-6}$ M $_\odot$的光学薄壳层。将我们的光谱与其他高速超新星Ia的模型和观测结果进行比较,我们发现SN 2019 ein与延迟爆轰爆炸非常吻合。我们建议,高排放速度可能是由于在一个不对称的爆炸,或光学深度的影响,在光球层的喷出物在早期的喷出物混合丰度增强的结果。这些发现可能为高速Ia超新星之间的共同爆炸机制和喷出物几何形状提供证据。
2020-07-16 astro-ph.HE
SN 2016iyc: A Type IIb supernova arising from a low-mass progenitor
在这项工作中,对一颗非常低光度的IIb型超新星(SN)2016 iyc进行了光度和光谱分析。SN 2016 iyc位于类似超新星(SNe)分布的暗端附近。考虑到SN 2016 iyc的低质量($M_{\rm ej}$)和低质量($M_{\rm Ni}$),结合SN 2016 iyc位于暗端附近,利用MESA程序对SN 2016 iyc可能的祖先星9 - 14 M $_{\odot}$零龄主序星(ZAMS)进行了一维恒星演化模型计算.此外,合成爆炸的祖模型已被模拟使用的流体动力学演化程序STELLA和SNEC。通过质量在12 - 13 M $_{\odot}$范围内、具有超新星前半径$R_{\mathrm{0}} =$的ZAMS星的合成爆炸产生的热光度光变曲线和光球速度(240 - 300)R $_{\odot}$,含$M_{\rm ej} =$(1.89 - 1.93)M $_{\odot}$,爆炸能量$E_{\rm exp} = $(0.28 - 0.35)$\times 10^{51}$ erg和$M_{\rm Ni} < 0.09$ M $_{\odot}$与观测值符合较好;因此,SN 2016 iyc很可能是从接近SN IIb质量下限的一个母星爆炸的。最后,SN 2016 gkg和SN 2011 fu的爆炸的流体动力学模拟也进行了比较中间和高光度的例子之间的研究SNe II…
2022-09-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
When and where did GW150914 form?
最近LIGO探测到的引力波(GW 150914)可能源自两个$\sim 30 M_\odot$黑洞的合并,这表明存在低金属量的祖星($[Z/Z_\odot] \lesssim 0.3$),这限制了GW 150914的祖星可能形成的时间和地点。我们结合估计的星系属性(金属丰度,恒星形成率和合并率)跨宇宙时间预测的低红移黑洞-黑洞合并率作为一个函数,今天的宿主星系质量,$M_\mathrm{gal}$,和形成红移的祖系统$z_\mathrm{form}$不同的祖金属丰度$Z_\mathrm{c}$。在$Z_\mathrm{c}=0.1 Z_\odot$,信号主要是由大质量星系中的双星与$z_\mathrm{form}\simeq 2$,与一个小的贡献,从双星周围形成的$z_\mathrm{form}\simeq 0.5$在矮星系。对于$Z_\mathrm{c}=0.01Z_\odot$来说,快速合并是可能的,并且在矮星中最近的恒星形成可能占主导地位。从合并的大质量黑洞的额外引力波探测将提供对质量金属丰度关系和大质量恒星形成在高红移的限制。
2016-07-28 astro-ph.HE
Direct detection of supernova progenitor stars with ZTF and LSST
本研究探索利用 ZTF 和 LSST 地面广角巡天数据直接探测核坍缩超新星前身星,通过叠加图像寻找前身星消失迹象,并预测 LSST 十年巡天可探测数十颗超巨星前身星及数百次爆发前爆发。
2023-11-21 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the nature and detectability of Type Ib/c supernova progenitors
许多II型超新星的祖先已经被观测确认,但对Ibc型超新星(SN Ibc)祖先的搜寻迄今为止还没有成功,尽管人们期望它们是明亮的沃尔夫-拉叶星(WR)。我们研究了大质量氦星的演化如何影响它们的视觉外观,并讨论了SN Ibc祖先的可探测性的影响。大质量WR星通过星风质量损失迅速失去氦包层,当其有效温度(与流体静力表面相关)超过150 kK时,它们的生命结束。在超新星爆发前阶段,它们的表面性质类似于WO亚型的热银河系WR星。与银河系WR星(Mv < -4)相比,尽管它们的热光度(log L/Lsun = 5.6 ~ 5.7)很高,但它们的窄波段视星等Mv = -1.5 ~-2.5,在视觉上是暗淡的。相比之下,相对低质量的氦星保留了厚厚的氦包层,在光学波段看起来相当明亮,这取决于最终的质量和在演化后期的包层膨胀历史。我们的结论是,SNE IBC观测到目前为止还没有提供强有力的约束祖先测辐射热光度和质量,即使最深的搜索。我们还认为,在任何光学图像中,识别Ic祖细胞比识别Ib祖细胞更具挑战性。
2012-07-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitor properties of type II supernovae: fitting to hydrodynamical models using Markov chain Monte Carlo methods
II型超新星(SNe II)的起源和爆炸性质是理解大质量恒星演化的基础。特别感兴趣的是它们的祖先的初始质量的范围,但尽管作出了努力,它仍然是不确定的。爆炸前图像中祖细胞的直接成像指出了$\sim$ 18 $M_{\odot}$的上限初始质量截止。然而,这是在紧张局势与以前的研究中,由光变曲线模型推断的祖质量往往有利于高质量的解决方案。此外,有人认为,光变曲线模型本身不能提供一个独特的解决方案的祖先和爆炸性能的SNe II。我们开发了一个强大的方法,它可以帮助我们约束的物理参数SNE II拟合同时其测辐射热光变曲线和光球速度的演变,流体动力学模型,使用统计推断技术。超新星爆发前的红超巨星模型是使用恒星演化代码MESA创建的,改变了初始的祖先质量。然后通过流体动力学模拟处理这些祖细胞的爆炸,其中爆炸能量、合成镍质量以及后者在喷出物内的空间分布被改变。我们通过马尔可夫链蒙特卡罗方法进行比较。我们将这种方法应用到一组经过充分研究的SNe与爆炸前图像中观察到的祖细胞,并与文献中的结果进行比较。祖先质量的限制被认为是一致的,我们的结果和那些来自前SN成像和分析的后期时间的光谱建模。我们已经开发出一个强大的方法来推断祖和爆炸性能的SN II祖这是与文献中的其他方法一致,这表明流体动力学建模是能够准确地约束物理性质的SNe II。
2020-08-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Investigation of the Progenitors of the Type Ia Supernovae Associated With the LMC Supernova Remnants 0505-67.9 and 0509-68.7
虽然Ia型超新星由于其在宇宙学距离估计中的用途而受到了严格的审查,但我们仍然无法确定整个种群的祖先。虽然已经为某些特定系统提供了答案,但仍然难以找到完整的解决方案。我们观测了大麦云云中的两个超新星遗迹(SNR),SNR 0505-67.9和SNR 0509-68.7,我们已经确定了遗迹的中心和99.73%的包容中心区域,超新星爆发后留下的任何伴星都必须位于该区域。这两个遗迹在其中心附近都有一些潜在的前伴星;所有可能的单和双退化祖先模型仍然适用于这两颗超新星。未来的观察可能能够识别这两种残留物的真正前伴侣。
2015-01-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Numerical Modeling of the Early Light Curves of Type IIP Supernovae
IIP型超新星(SN IIP)的早期爆发为研究其前身星的性质提供了重要信息。这反过来又可以与爆炸前的成像限制和恒星模型进行比较,以更完整地了解大质量恒星如何演化和结束生命。使用超新星爆炸代码(SNEC),我们对SNe IIP的前40天进行了建模,以更好地了解从其早期光变曲线可以得出哪些限制。我们使用两套红超巨星的祖先模型与零年龄的主要序列质量在9 Msol和20 Msol之间的范围。我们发现,光变曲线的早期属性最敏感地依赖于祖先的半径,从而提供了g带的上升时间和爆炸时的半径之间的关系。这种关系将是有用的,从未来的观察,特别是在整个上升的详细建模是不切实际的情况下,对祖细胞的约束。与观测到的上升时间相比,我们发现的半径比以前的半解析推导结果大了几倍,并且通常与当前恒星演化计算结果更一致。
2016-03-28 astro-ph.HE
Bridging the gap between supernovae and their remnants through multi-dimensional hydrodynamic modeling
超新星遗迹(SNRs)是一种扩散的扩展源,其特征是形态复杂,喷出物分布不均匀。这样的形态反映了原始的结构和特点的祖超新星(SN)和早期的相互作用的SN爆炸波与不均匀的星周介质(CSM)。解读SNRs的观测结果可能会打开研究相互作用的喷出物和冲击CSM的物理特性的可能性。这就需要精确的数值模型来描述从超新星爆炸到残骸发展的演变,并将残骸的发射特性与超新星前身联系起来。在这里,我们展示了如何多维SN-SNR流体动力学模型已经非常有效地破译观测的SNR仙后座A和SN 1987 A,从而揭开了喷出物的结构在SN爆炸后立即和约束的三维前超新星周围的环境的结构和几何形状的祖SN。
2017-05-10 astro-ph.HE
On the Progenitors of Type Ia Supernovae
我们回顾了Ia型超新星的祖系统提出的所有模型,并讨论了每个方案的优点和缺点时,面对的意见。我们表明,所有的情况下遇到至少有几个严重的困难,如果采取代表一个全面的模型,所有Ia型超新星(SNe Ia)的祖先。因此,我们初步得出结论,可能有一个以上的通道导致超新星Ia。虽然单简并的情况(其中一颗白矮星从一颗正常的恒星伴星吸积质量)已经得到了一些详细的研究,但其他情况在得出任何确定的结论之前需要类似的审查。
2018-02-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Wolf-Rayet-like progenitor of supernova SN 2013cu from spectral observations of a wind
大质量剥离沃尔夫-拉叶(W-R)星的爆炸性命运是恒星物理学中的一个关键问题。一个吸引人的选择是,缺氢的W-R星是IIb、Ib和Ic型贫氢超新星(SN)爆炸的祖先。最近在超新星爆发前的图像中,在SN~Ib的位置发现了一个蓝色天体,其亮度和颜色与一些W-R星一致,但尚未最终确定其为祖先。到目前为止,类似的先前工作只导致未检测。早期对Ic型超新星的光度观测与理论模型的比较表明,其前身星的半径小于10^12 cm,这与某些W-R型恒星的预期一致。然而,W-R星的标志性特征,即它们的发射线光谱,无法通过这些研究来探测。在这里,我们报告了在SN 2013 cu(iPTF 13 ast; IIb型)爆炸后约15.5小时(“闪光光谱”)获得的早期光谱中检测到的强发射线。我们确定了W-R样的风信号,表明WN(h)子类的祖先。这种密集的风的程度可能表明在爆炸前不久,祖先的质量损失增加,与最近的理论预测一致。
2014-06-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Swift UVOT Grism Observations of Nearby Type Ia Supernovae -- II. Probing the Progenitor Metallicity of SNe Ia with Ultraviolet Spectra
Ia型超新星(SNe Ia)的紫外(UV)观测对于限制其祖先系统的性质至关重要。理论研究预测,探测SN最外层的紫外光谱应该对母体的金属含量敏感。利用尼尔·盖尔斯·斯威夫特天文台获得的最大的Ia超新星紫外光谱样品(λ <2900 A),研究了紫外光谱与金属丰度的关系。这是第一次,我们的研究结果揭示了超新星Ia紫外线通量和宿主星系金属丰度之间的相关性(~2 σ),在更多的金属丰富的星系(可能有较高的祖金属丰度)的SNe具有较低的紫外线通量水平。我们发现,这种金属丰度效应只在短波长(λ <2700),这与理论预测吻合得很好。我们在峰值亮度处产生Ia型超新星的紫外光谱模板。利用我们的样品,我们可以解开光曲线形状和金属含量对紫外光谱的影响。我们还研究了紫外光谱和SN光度之间的相关性参数化哈勃残差。然而,我们没有看到哈勃残差的显著趋势。这可能是由于SN距离的不确定性很大,因为我们的大多数样本成员都非常接近(红移z<0.01)。在哈勃流中发现SNe的未来工作将是必要的,以限制对SNIa宇宙学的潜在金属丰度偏差。
2019-11-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
The disappearance of the helium-giant progenitor of the type Ib supernova iPTF13bvn and constraints on its companion
我们报告和讨论超新星iPTF 13 bvn爆炸后的观测。我们发现SN在+740天的亮度低于爆炸前的亮度,从而证实了祖星已经消失。我们估计,后期的亮度仍然是由超新星主导的,这限制了可能的伴星的大小和质量低于约10 Msun。反过来,这意味着祖先的初始质量被限制在10到12 Msun之间的狭窄范围内。iPTF 13 bvn的前身可能是一颗氦巨星,而不是沃尔夫-拉叶星。此外,我们认为,2016年获得的足够深的观测现在有机会直接观测伴星。
2016-04-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrogen-rich Core Collapse Supernovae
富氢核坍缩超新星,被称为“II型”超新星,是自然界中最常见的恒星爆炸类型。它们的定义是在光谱中存在显著的氢线。II型超新星仅在恒星形成星系中观察到,并且有几个事件与大质量恒星祖先直接相关。确定了五个主要的亚类:IIP型(在其光变曲线中显示出平台),IIL型(显示出光变曲线下降),IIn型(显示出窄的发射线),IIb型(显示出随着时间的推移越来越强的He特征)和87A类(显示出类似于SN 1987 A的长上升光变曲线)。IIP型超新星已经被有力地确定为红超巨星的爆炸,而IIL型超新星的祖先仍然难以捉摸。IIn型可能与明亮的蓝色变星有关,IIb型的前身可能是相互作用的双星系统,而类87A的原型被观测到是一颗蓝色超巨星的爆炸。母星质量、金属丰度、双星和自转的多样性可能是导致观测到的爆炸类型多样性的原因,但是母星参数和超新星性质之间的联系在理论上还没有完全理解,也没有完全映射到观测上。目前正在实施限制这种联系的新的观测方法,包括分析大量事件样本,利用非常早期的数据(从爆炸后几小时到几天获得)和对宿主星系性质的统计研究。
2017-10-10 astro-ph.HE
How much hydrogen is in Type Ib and IIb supernova progenitors?
核心坍缩的超新星只有很少或没有氢(分别用IIb型和Ib型表示),是大质量恒星失去部分或大部分外层的爆炸。它们如何失去质量尚不清楚,但可能涉及二元相互作用。到目前为止,在爆炸前的成像中已经确定了七个这样的超新星的祖先(五个是IIb型事件,两个是Ib型事件)。在这里,我们发展详细的二进制恒星演化模型,以更好地了解这些祖先的性质。我们发现,在爆炸时留在信封中的氢的量很大程度上取决于后相互作用的质量损失率。剩余的氢反过来又以非平凡的方式强烈影响祖先的性质,如温度和光球半径。再加上前体数据中的消光和距离不确定性,很难从爆炸前成像中推断出准确的前体氢质量。我们量化了这种不确定性,并发现现有的数据是一致的,提出的Ib-IIb型氢质量阈值约为0.033 Msun,这意味着即使是Ib型祖先不是纯氦星。这些结果缓解了SN 2019 yvr的Ib型分类与其候选祖先属性之间的紧张关系。我们还估计了幸存的2019 yvr祖先伴星的亮度,这可能会在未来的观测中被发现。
2022-02-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
EP250108a/SN2025kg: A Magnetar-powered Gamma-Ray Burst Supernova Originating from a Close Helium-star Binary via Isolated Binary Evolution
EP250108a/SN2025kg的前身可能是一个低质量氦星,通过近距双星演化中伴星的潮汐作用获得角动量,由磁星驱动产生伽马射线暴。
2025-11-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining r-process nucleosynthesis with multi-objective Galactic chemical evolution models
Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学);INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);National Superconducting Cyclotron Laboratory(国家超导回旋加速器实验室);Joint Institute for Nuclear Astrophysics—CEE(天体核物理联合研究所);Michigan State University(密歇根州立大学);Goethe University Frankfurt(法兰克福歌德大学)
通过多目标优化方法,基于参数化模型网格和帕累托前沿分析,约束r-过程事件率、延迟时间、产额等参数,发现短延迟时间、低质量前身星和太阳r-过程标度关系在轻元素上失效,需要至少两种r-过程成分。
2025-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The Type IIb Supernova 2013df and Its Cool Supergiant Progenitor
我们获得了NGC 4414中超新星2013 df的早期测光和谱学结果。SN显然是IIb型,与SN 1993 J有显著的相似之处。从它在次极大光下的光度来看,SN 2013 df爆炸中合成的$^{56}$ Ni($\lesssim 0.06\ M_{\odot}$)似乎比SN IIb 1993 J、2008 ax和2011 dh少。根据光变曲线的比较,SN 2013 df的前身在爆炸前的半径一定比SN 1993 J的前身更大。SN 2013 df的总灭绝估计为$A_V=0.30$ mag。SN位置的金属丰度可能是太阳的。我们用哈勃空间望远镜(HST)的机会目标3号宽视场相机对SN进行了观测,并将这些新观测结果与爆炸前14年获得的宿主星系的HST观测结果进行了精确比较,我们已经确定SN 2013 df的前身是一颗黄色超巨星,比正常II型高原SN的红色超巨星前身稍热。从观测到的光谱能量分布来看,假设光由一颗恒星主导,其前身的有效温度为$T_{\rm eff} = 4250 \pm 100$ K,辐射热光度为$L_{\rm bol}=10^{4.94 \pm 0.06}\ L_{\odot}$。这导致有效半径$R_{\rm eff} = 545 \pm 65\ R_{\odot}$。这颗恒星的初始质量可能在13到17 $M_{\odot}$之间;然而,如果它是一个相互作用的双星系统的成员,…
2013-12-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamics of core-collapse supernovae and their progenitors
多维流体流动在大质量恒星的核心坍缩超新星爆炸中起着至关重要的作用。近年来,这些现象的三维(3D)模拟已经显着成熟。通过中微子驱动机制确定激波复活的成分已经取得了相当大的进展,并且已经在一些自洽的3D模型中获得了成功的爆炸。然而,这些进步也带来了新的挑战。由于需要增加物理真实性和有意义的模型验证,超新星理论现在正朝着一个更综合的观点发展,该观点将坍缩前后期对流燃烧阶段的多维现象,爆炸引擎和超新星包层中的混合不稳定性联系起来。在这里,我们回顾了我们目前的理解多维流体流动的核心坍缩超新星和他们的祖先。我们首先概述了核心坍缩超新星和后期对流燃烧阶段的流体动力学模拟所面临的具体挑战。然后,我们讨论了最新的进展和开放的问题,在理论和模拟。
2020-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia Supernova Progenitors and Surviving Companions within the Symbiotic Channel
本文通过MESA对1260个共生双星系统进行数值模拟,系统研究了Ia型超新星前身星及其幸存伴星的冲击后演化,并依据伴星演化阶段划分了四类前身系统。
2025-07-04 astro-ph.HE astro-ph.SR