Type II-P Supernova Progenitor Star Initial Masses and SN 2020jfo: Direct Detection, Light Curve Properties, Nebular Spectroscopy, and Local Environment
Charles D. Kilpatrick, Luca Izzo, Rory O. Bentley, Kenneth C. Chambers, David A. Coulter, Maria R. Drout, Thomas de Boer, Ryan J. Foley, Christa Gall, Melissa R… 展开作者
Charles D. Kilpatrick, Luca Izzo, Rory O. Bentley, Kenneth C. Chambers, David A. Coulter, Maria R. Drout, Thomas de Boer, Ryan J. Foley, Christa Gall, Melissa R. Halford, David O. Jones, Danial Langeroodi, Chien-Cheng Lin, Eugene A. Magnier, Peter McGill, Anna J. G. O'Grady, Yen-Chen Pan, Enrico Ramirez-Ruiz, Armin Rest, Jonathan J. Swift, Samaporn Tinyanont, V. Ashley Villar, Richard J. Wainscoat, Amanda Rose Wasserman, S. Karthik Yadavalli, Grace Yang
We present optical, ultraviolet, and infrared data of the type II supernova (SN II) 2020jfo at 14.5 Mpc. This wealth of multiwavelength data allows to compare different metrics commonly used to estimate progenitor masses of SN II for the same object. Using its early light curve, we infer SN 2020jfo had a progenitor radius of $\approx$700 $R_{\odot}$, consistent with red supergiants of initial mass $M_{\rm ZAMS}=$11-13 $M_{\odot}$. The decline in its late-time light curve is best fit by a ${}^{56}$Ni mass of 0.018$\pm$0.007 $M_{\odot}$ consistent with that ejected from SN II-P with $\approx$13 $M_{\odot}$ initial mass stars. Early spectra and photometry do not exhibit signs of interaction with circumstellar matter, implying that SN 2020jfo experienced weak mass loss within the final years prior to explosion. Our spectra at $>$250 days are best fit by models from 12 $M_{\odot}$ initial mass stars. We analyzed integral field unit spectroscopy of the stellar population near SN 2020jfo, finding its massive star population had a zero age main sequence mass of 9.7$\substack{+2.5\\-1.3} M_{\odot}$. We identify a single counterpart in pre-explosion imaging and find it has an initial mass of at most $7.2\substack{+1.2\\-0.6} M_{\odot}$. We conclude that the inconsistency between this mass and indirect mass indicators from SN 2020jfo itself is most likely caused by extinction with $A_{V}=2$-3 mag due to matter around the progenitor star, which lowered its observed optical luminosity. As SN 2020jfo did not exhibit extinction at this level or evidence for interaction with circumstellar matter between 1.6-450 days from explosion, we conclude that this material was likely confined within $\approx$3000 $R_{\odot}$ from the progenitor star.
Observations and Spectral Modelling of the Narrow-Lined Type Ic SN 2017ein
SN 2017 ein是一个窄线的Ic型SN，在超新星爆发前的图像中，它与螺旋星系NGC 3938的表面上的点状源共享一个位置，使SN 2017 ein成为第一个可信的Ic型祖先探测器。文献中的结果表明，这个点状源很可能是60-80 M $_{\odot}$的大质量祖先，这取决于源是双星、单星还是致密星团。使用新的光度和光谱数据收集了200天，包括几个星云光谱，我们生成一个一致的模型，涵盖光球和星云阶段使用蒙特卡罗辐射传输代码。光球相位模型发现，喷出的质量为1.2-2.0 M $_{\odot}$，$E_\mathrm{k}$为$\sim(0.9 \pm0.2)\times 10^{51}$ erg，从星云光谱中发现的$^{-1}$低于5000 km/s的物质约为1 M $_{\odot}$。光球和星云相位模型都表明$^{56}$ Ni的质量为0.08-0.1 M $_{\odot}$。模拟星云光谱中的[ \OI ]发射特征表明，最里面的喷出物是不对称的。模拟结果支持16-20 M $_{\odot}$的低质量祖先，这与超新星前衍生的高质量祖先不一致。这种矛盾可能是由于前超新星源不代表实际的祖先。
Non-LTE time-dependent spectroscopic modelling of type II-plateau supernovae from the photospheric to the nebular phase: case study for 15 and 25Msun progenitor stars
The kinematics of the nebular shells around low mass progenitors of PNe with low metallicity
我们分析了26个行星状星云（PNe）的内部运动学与低金属丰度，似乎来自最低质量的祖星，包括晕PN人口。基于从圣佩德罗·马蒂尔PNe运动学目录（López et al. 2012）中绘制的空间分辨长缝中阶梯光栅光谱，我们根据迄今为止用于此目的的最大样本测量其全球膨胀速度来表征这些PNe的运动学。我们发现运动学，遵循在其他研究中观察到和预测的趋势，但也发现，大多数的PNe研究在这里往往有膨胀速度小于20公里/秒，在所有考虑的发射线。我们在这个具有低质量祖先的低金属丰度行星状星云样本中观察到的低膨胀速度很可能是微弱的中央星风驱动星云壳运动学的结果。这项研究补充了以前的结果（Pereyra等人，2013年，以及其中的参考文献），这些结果将PN壳的膨胀速度与中心恒星的特征联系起来。
Optical and near-infrared nebular-phase spectroscopy of SN 2024ggi: constraints on the structure of the inner ejecta, progenitor mass, and dust
Millennium Institute of Astrophysics MAS（天体物理学千年研究所）；Gemini Observatory, NSF's National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory（Gemini 天文台，美国国家光学红外天文研究实验室）
Multidimensional Models of Type Ia Supernova Nebular Spectra: Strong Emission Lines from Stripped Companion Gas Rule Out Classic Single Degenerate Systems
Near-infrared spectral evolution of the Type Ia supernova 2014J in the nebular phase: implications for the progenitor system
SN 2014 J是数十年来最接近的Ia型超新星，除了燃烧产物分布外，它还提供了一个独特的机会，可以详细研究祖先系统和爆炸机制的观测特征。我们提出了一个晚的时间近红外光谱系列Gemini-N在$307-466$天后爆炸。在$H$带演化之后，探测放射性铁族元素的分布、混合的程度以及膨胀喷出物中磁场的存在。比较孤立的$1.6440$ $μ$ m [Fe II]发射线与合成模型显示出一致性，与一颗$ρ_c=0.7\times10^9$ g cm ${}^{-3}$质量的白矮星经历延迟爆轰。相邻的$1.54$ $μ$ m发射特征中的通量与$1.6440$ $μ$ m特征中的通量的比率显示了在中心区域中稳定的和放射性的铁族元素的一些有限混合的证据。此外，$1.6440$ $μ$ m线的演变显示出有趣的不对称性。当测量线宽的这一功能，数据显示的合成光谱，对应于$\approx1{,}000$公里秒${}^{-1}$，这可能是由一个本地化的过渡到爆炸产生不对称电离的喷出物的演变中看不到的线宽增加。利用不同时期之间的宽度差异，中心区域的不对称分量（大约对应于白矮星质量的内部$2\times10^{-4}$）表明初始爆炸的偏心点火，因此运动中心与化学中心的点火。其他几个模型的调查，包括他爆炸和合并，有困难再现这些光谱的功能。
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）
Strong Calcium Emission Indicates that the Ultraviolet-Flashing Type Ia SN 2019yvq was the Result of a Sub-Chandrasekhar Mass Double-Detonation Explosion
Co-spatial Long-slit UV/Optical Spectra of Ten Galactic Planetary Nebulae with HST/STIS II. Nebular Models, Central Star Properties and He+CNO Synthesis
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
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.…
Peak 'Nebular' Emission and Early Flux Excesses in Ca-strong Supernovae
Trinity College Dublin, the University of Dublin（都柏林三一学院，都柏林大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；University of Warwick（华威大学）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Purdue University（普渡大学）
The lowest metallicity type II supernova from the highest mass red-supergiant progenitor
红超巨星已经被证实是大多数富氢II型超新星的祖先。然而，虽然这些恒星的质量大于25 M $_\odot$，但探测到大于18 M $_\odot$的祖先仍然难以捉摸。红超巨星也有望在所有金属丰度下形成，但从低金属丰度祖先爆发的发现很少。在这里，我们报告的II型超新星，SN 2015 bs的观测，我们推断的祖先金属丰度$\leq$ 0.1 Z $_\odot$通过比较光球相光谱模型，和零年龄主序列质量17- 25 M $_\odot$通过比较星云相光谱模型。SN 2015 bs显示出正常的“平台”光变曲线形态和典型的光谱特性，暗示着它是一颗红超巨星的前身。这是第一个这样的高质量祖先的“正常”II型超新星的例子，表明高质量红超巨星爆炸和低金属量祖先之间的联系。
