Variable thermal energy injection from magnetar spin down as a possible cause of stripped-envelope supernova light-curve bumps
一些剥层超新星如I型超亮超新星的亮度演化很难用正则56 Ni核衰变加热来解释。另一种流行的热源是强磁化的快速旋转的中子星(磁星)的快速自旋。最近的观测表明,I型超亮超新星的光变曲线通常是凹凸不平的,有多个光度峰值。光变曲线不平坦的原因尚不清楚。在这项研究中,我们调查的可能性,光变曲线的隆起所造成的变化的热能注入磁星自旋下降。我们发现,在热能注入的时间增加,可以导致多个光度峰。由可变的热能注入引起的多个光度峰被发现伴随着光球温度的显著增加,而光球半径没有显著变化。我们发现,SN 2015bn和SN 2019stc的凹凸不平的光变曲线可以通过暂时增加磁星自旋下降能量输入的2 - 3倍,持续5 - 20天来重现。然而,并不是所有的光变曲线颠簸都伴随着我们的合成模型所预测的光球温度的明显增加。特别是,SN 2019stc的二次光变曲线凸起伴随着光球半径的时间增加,而不是温度,这在我们的合成模型中没有看到。因此,我们的结论是,并不是所有的光变曲线凸点观察到的发光超新星是由可变的热能注入磁星自旋下降和一些凸点可能是由不同的机制。
2022-05-11 astro-ph.HE
Three-Dimensional Explosion Geometry of Stripped-Envelope Core-Collapse Supernovae. II. Modelling of Polarization
我们提出了模拟线偏振研究多维几何的剥离包层核心塌陷超新星(SNe)。我们证明,一个纯粹的轴对称,二维几何形状不能再现斯托克斯Q-U图,即循环,偏振角沿与吸收线相关的速度的变化。相反,三维(3D)的clurons结构自然地复制环。环通常是在带状信封SNe中观察到的事实表明,SN喷出物通常有一个三维结构。我们研究了线偏振度作为吸收深度的函数的各种3D clusteries模型与不同的团块大小和覆盖因子。计算的线偏振度和观测的线偏振度之间的比较表明,典型的团块尺寸相对较大,>光球半径的25%。这种大规模的团块与SN残骸仙后座A中观察到的相似。考虑到观察到的样本的小尺寸,团块的覆盖因子仅受到弱约束(~ 5- 80%)。大尺度团簇结构的存在表明大尺度对流或吸积激波不稳定性发生在爆发的开始。
2017-02-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The implications of large binding energies of massive stripped core collapse supernova progenitors on the explosion mechanism
利用恒星演化程序MESA计算了大质量剥离包层核坍缩超新星(SECCSN)的结合能,发现质量为$>20 M_\odot$的碳氧核坍缩形成中子星(NS)遗迹的爆发更倾向于采用抖动喷流爆炸机制.我们计算的结合能在核心崩溃的假设下,残留物是一个NS。也就是说,在爆炸中喷出质量坐标为$~1.5-2.5 M_\odot$以上的恒星气体。我们发现,典型的结合能与$M_{CO} > 20 M_\odot$的碳氧核心质量剥离包膜祖喷出物是$E_{bind}>2 \times 10^{51} erg$。我们认为,喷流是最有可能爆炸这样的核心射流驱动的爆炸机制可以提供高能量的爆炸。我们应用我们的结果SN 2020 qlb,这是一个SECCSN与声称的核心质量的$~30-50 M_\odot$,并得出结论,抖动射流爆炸机制最好的帐户,这样的爆炸,留下一个NS。
2023-03-23 astro-ph.HE
Magnetar Engines in Broad-lined Type Ic Supernovae and a Unified Picture for Magnetar-powered Stripped-envelope Supernovae
The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港天文台及天体物理研究所,香港大学);Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学院);OzGrav: The ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery(OzGrav:ARC引力波发现卓越中心);The Nevada Center for Astrophysics and Department of Physics and Astronomy, University of Nevada, Las Vegas(内华达天体物理中心及内华达大学拉斯维加斯分校物理与天文系)
利用磁星引擎模型拟合80颗SN Ic-BL(含11颗与lGRB相关)的多波段光变曲线,发现数据与磁星中心引擎一致,并揭示出强普遍相关性,提出磁星供能与普通剥离包层超新星的统一物理分类和前身星框架。
2026-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Pre-supernova evolution, compact object masses and explosion properties of stripped binary stars
大多数大质量恒星诞生于双星系统或更高阶的多重系统中,并在其一生中与伴星交换质量。特别是,大部分致密天体合并的祖先,以及银河系中子星(NS)和黑洞(BH)已经被双星伴星剥离了它们的外壳。本文利用恒星演化程序MESA研究了单颗双星和剥离双星到核坍缩的演化过程,并利用参数超新星模型研究了它们的最终命运。我们发现,剥离双星可以有系统不同的前SN结构相比,真正的单星,因此也不同的SN结果。这些差异的基础在核心氦燃烧结束时就已经建立起来,并一直保持到核心坍缩。我们发现一个非单调的模式NS和BH的形成作为CO核心质量的函数,这是不同的单一和剥离双星。就初始质量而言,大于35 Msun的单颗恒星都形成BH,而这种转变仅在70 Msun的剥离恒星中发生。平均而言,剥离的恒星产生较低的NS和BH质量,较高的爆炸能量,较高的反冲速度和较高的镍产额。在一个简化的人口合成模型,我们表明,我们的研究结果导致一个显着减少的速率BH-NS和BH-BH合并相对于NS和BH形成的典型假设。因此,我们预测此类合并事件的检出率较低,例如,比通常认为的更先进的LIGO我们进一步展示了如何在NS-BH质量分布的单一和剥离的明星的啁啾质量分布的紧凑的对象合并的功能。我们的研究结果的进一步影响进行了讨论失踪的红超巨星问题,可能的质量差距之间的NS和BH,X射线双星和观测推断的镍质量从Ib/c型和IIP SNE。[删节]
2020-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Insights from Modeling Magnetar-driven Light Curves of Stripped-envelope Supernovae
本研究对11个包层剥离超新星开展磁陀星驱动的半解析光变曲线建模,约束关键物理参数,发现参数间的相关关系,并通过主成分分析揭示样本的多样性,为后续更大样本研究提供支撑。
2024-12-12 astro-ph.HE
Spatially resolved X-ray study of supernova remnants that host magnetars: Implication of their fossil field origin
磁星被认为是宇宙中磁化最强的中子星。为了揭示什么样的恒星和超新星可以产生磁星,我们对超新星遗迹(SNRs)Kes 73,RCW 103和N49进行了最先进的空间分辨光谱X射线研究,这些超新星遗迹分别拥有磁星1 E 1841-045,1 E 161348-5055和SGR 0526-66。这三个SNR是O和Ne增强的,并且在密度>1- 2 cm $^{-3}$的星际介质中演化。金属成分和稠密的环境表明,祖星的质量不是很大。这三颗磁星的原始质量被限制在小于20 Msun(Kes 73为11- 15 Msun,RCW 103小于13 Msun,N49约为13 - 17 Msun)。我们的研究表明,磁星不一定是由质量非常大的恒星形成的,而是起源于跨越大质量范围的恒星。这三个超新星的爆炸能量从$10^{50}$尔格到~2 $\times 10^{51}$尔格不等,进一步反驳了超新星是由快速旋转的毫秒级恒星激发的观点。我们报告说,RCW 103是由一个微弱的超新星爆炸产生的,具有显著的回落,这样的爆炸解释了低爆炸能量(~ $10^{50}$ erg),小观测到的金属质量($M_{\rm O}\sim 4\times 10^{-2}$ Msun和$M_{\rm Ne}\sim 6\times 10^{-3}$ Msun),以及太阳下更重元素的丰度,如Si和S。我们的研究支持化石场起源作为一个重要…
2019-09-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ibn supernovae from ultra-stripped supernova progenitors
National Astronomical Observatory of Japan, National Institutes of Natural Sciences(日本国立天文台,自然科学研究院);Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学物理与天文学院);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, The University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙粒子物理学研究所);NRC Kurchatov Institute(库尔恰托夫国家研究中心);Sternberg Astronomical Institute, Lomonosov Moscow State University(莫斯科罗蒙诺索夫国立大学斯捷尔堡天文研究所);Department of Materials and Production, Aalborg University(奥尔堡大学材料与生产系);Argelander-Institut für Astronomie, University of Bonn(波恩大学阿尔根德天文学研究所)
本研究揭示极剥离超新星前身星在核心坍缩前因剧烈硅燃烧损失质量并形成致密星周物质,导致其爆发被观测为Type Ibn超新星,为这类超新星起源提供新解释。
2025-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary-Stripped Stars as Core-Collapse Supernovae Progenitors
大多数大质量恒星在其生命周期中都会经历双星的相互作用,这会改变被剥离的恒星的表面和核心结构,对它们最终成为核心坍缩超新星的命运产生重大影响。然而,迄今为止,核心坍缩超新星的模拟几乎完全集中在单个恒星的演化上。我们提出了一个系统的模拟研究的单一和双剥离的恒星具有相同的初始质量的候选人的核心坍缩超新星(11 - 21 M $_{\odot}$)。一般来说,我们发现,双星剥离的恒星核心往往是不那么紧凑,更突出,更深的硅/氧界面,并优先爆炸相应的相同初始质量的单星。这两种演化模式之间的行为二分法将对超新星统计数据产生重要影响,包括最终的中子星质量、爆炸能量和核合成产额。被剥离的双星残余物也很有可能填充最重的中子星和最轻的黑洞之间可能存在的质量差。我们的工作在两个方面有所改进,因为我们自洽地解释了坍缩前的恒星演化和随后的爆炸结果。即便如此,我们的研究结果强调需要更详细的恒星演化模型,以捕捉爆炸结果的敏感性。
2021-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
The magnetar model of the superluminous supernova GAIA16apd and the explosion jet feedback mechanism (JFM)
假设喷流在负喷流反馈机制(JFM)中爆炸核塌缩超新星,我表明,快速旋转的中子星很可能形成时,爆炸是非常有活力的。假设在刚形成的中子星周围有一个吸积盘或吸积带,吸积气体使刚形成的中子星自旋,导出了自旋中子星中储存的能量与爆炸能量之间的一个粗略关系。这个关系式读作Espin/Eexp~(Eexp/1 e52 erg)。结果表明,在核塌缩超新星的JFM爆炸模型框架内,自旋中子星,如磁星,在超能爆炸中可能具有相当大的能量。磁星的存在,如果得到证实,例如在最近的超高能超新星GAIA 16 apd中,进一步支持了从中微子驱动到喷流驱动的核心坍缩超新星机制的范式转变的呼吁。
2017-03-29 astro-ph.HE
Rapidly evolving faint transients from stripped-envelope electron-capture supernovae
我们调查的预期率和热光变曲线的剥离信封电子捕获超新星(ECSNe)使用恒星模型从二进制人口和光谱合成(BPASS)的代码。我们发现,0.8%(Z = 0.020)和1.2%(Z = 0.004)的核心塌陷超新星是剥离信封ECSNe。它们的典型喷出物质量估计约为0.3 Msun(Z = 0.020)和0.6 Msun(Z = 0.004)。假设ECSN爆炸特性为1.5e ~(50)erg,56 Ni质量为2.5e ~(-3)Msun,我们发现条带包层ECSN的典型上升时间约为7天(Z = 0.020)或13天(Z = 0.004),峰值亮度约为1 e41 erg/s(-13.8 mag,Z = 0.020)或7 e40 erg/s(-13.4 mag,Z = 0.004)。它们的典型喷出物速度约为7000 km/s(Z = 0.020)或5000 km/s(Z = 0.004)。因此,带状包络ECSNe观察到快速发展的微弱瞬变与相对较小的速度。SN 2008 ha类超新星,是SN 2002 cx类超新星中最暗的一种(也称为SN 2008 ha)。Iax型)超新星,可能与剥离包层的ECSNe有关。
2016-06-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Jittering jets in stripped-envelope core-collapse supernovae
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本研究利用MESA代码模拟发现,12-40倍太阳质量的剥离包络核心坍缩超新星前身星内核存在强对流区,可为抖动喷流爆发机制提供条件,支撑了所有大质量恒星都会爆发、无失败核心坍缩超新星的结论,完善了该爆发机制的理论基础。
2026-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Synthetic Light Curves and Spectra for the Photospheric Phase of a 3D Stripped-Envelope Supernova Explosion Model
Monash University(莫纳什大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
基于三维超剥离超新星模型,合成光变与光谱预测快速微弱暂现源,揭示镍分布不对称导致的视角依赖,为约束爆炸模型提供新途径。
2025-10-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Bolometric light curves and explosion parameters of 38 stripped-envelope core-collapse supernovae
整理了38颗在一个以上光学波段具有良好光变曲线覆盖的剥离包层核坍缩超新星(SE SNe,即SNe IIb、Ib、Ic和Ic-BL)的文献数据。使用在以前的工作中得到的热辐射校正,每个SN的热辐射光变曲线恢复和模板热辐射光变曲线提供。峰值光分布和衰减率进行了研究; SNe亚型在此参数空间中没有明确区分,尽管确实发生了一些类型的分组,并且对于大多数SNe Ic-BL来说,有一个类似菲利普斯关系的建议。的辐射热光变曲线建模与一个简单的分析处方,并从更详细的建模结果进行比较。爆炸参数的分布显示了SNe Ic-BL在其56 Ni质量和动能方面的极端性质,但喷射质量与其他亚型相似。SNe Ib和Ic具有非常相似的爆炸参数分布,表明祖先的相似性。SNe~IIb是最均匀的亚型,具有最低的56 Ni质量、喷射质量和动能的平均值。每个子类型的喷出物质量和SE SNe作为一个整体与超大质量恒星的预期不一致。大多数喷出物的质量分布是很好地描述了更适度的大规模的祖先在二进制文件,这表明这些是占主导地位的祖通道SE SNe。
2015-12-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetar-powered superluminous supernovae must first be exploded by jets
我们分析了最近的磁星光变曲线建模的38个贫氢超亮超新星(SLSNe),并发现爆炸本身的能量,发生在磁星能量释放,超过中微子驱动的爆炸机制可以提供约一半的系统。这些SLSNe的爆炸过程肯定与延迟中微子机制不同,很可能是喷流反馈机制(JFM)。SLSNe磁星模型的结论是,磁星诞生时发射的喷流不能被忽略,而不是在爆炸本身,也不是在质量回落可能发生的时候。更一般地说,目前的分析加强了从中微子驱动的所有核心坍缩超新星喷流驱动的爆炸模型的范式转变的呼吁。
2017-11-20 astro-ph.HE
Multi-D Simulations of Ultra-Stripped Supernovae to Shock Breakout
最近发现的许多双中子星系统及其作为LIGO-Virgo合并事件的检测要求详细了解它们的起源。在这方面,双星系统中的超剥离恒星的爆炸已被证明发挥了关键作用,并作为快速演变的无氢瞬变的潜在解释也引起了人们的兴趣。在这里,我们提出了第一次尝试,以模拟这样的爆炸的基础上,遵循质量转移到同伴,以获得一个一致的核心信封结构所需的可靠预测的超新星瞬变的二进制演化计算。我们模拟了2D和3D的爆炸,并证实了适度的爆炸能量~10^50erg和小的反冲速度在2D模型的基础上裸露的碳-氧核心报告。中子星的自旋上的不对称吸积是小的,在3D没有迹象表明自旋踢对齐。冲击波爆发的模拟表明,相当数量的铁族物质混合到氦包层中。鉴于最近的想法混合长度治疗(MLT)的瑞利-泰勒不稳定性的超新星,我们进行了详细的分析的混合,这揭示了浮力阻力平衡的证据,但在其他方面不支持MLT近似。这种混合可能会对未来需要研究的超剥离超新星的光谱特征产生影响。我们的恒星演化计算还预测了由于偏离中心的硅爆燃闪光导致的超新星前质量损失,这表明来自极度剥离的核心的超新星可能显示出与星周物质相互作用的迹象。
2018-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Stripped-envelope supernova light curves argue for central engine activity
本研究通过分析54个包层剥离超新星的能量收支,以不依赖模型的统计证据证实多数存在非放射性能源,最可能为磁星等中心引擎,且这类超新星可能是磁星的起源事件。
2024-04-16 astro-ph.HE
SN 2018ijp: the explosion of a stripped-envelope star within a dense H-rich shell?
在本文中,我们讨论了SN 2018ijp后续活动的结果,这是Zwicky瞬态设施光学瞬态调查的一部分。它的第一个光谱显示出与最大光附近的宽线Ic型超新星的相似性,而后来的光谱显示出快速膨胀的喷出物和致密的富含H的星周介质之间相互作用的强烈特征,与瞬态光度演化的第二个峰值相吻合。这种演化,以及第一个光变曲线峰值的模拟结果,表明了一种情况,即一颗剥离的恒星在致密的星周介质中爆炸。瞬态演化的两个主要阶段可以解释为第一阶段主要是放射性衰变,而后来的相互作用主导阶段,喷出物与预先存在的壳碰撞。因此,我们讨论SN 2018jp的背景下,一个大质量的恒星耗尽其外层爆炸在一个密集的富H星周介质。
2021-04-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
The interaction of Type Iax supernova ejecta with a helium companion star
Iax型超新星(SNe Iax)是Ia型超新星的一个重要的亚发光类型。然而,它们的祖先和爆炸机理至今仍不清楚。有人认为,SNe Iax可能是由氦(He)星施主双星系统中质量为600万吨的白矮星(WD)的弱爆燃爆炸产生的。在这样的祖系统中,剥离的He同伴物质所造成的喷射物的同伴相互作用,预计将提出一些他的功能,在其后期的光谱。然而,在SNe Iax的晚期光谱中探测到He线还没有成功,这给出了剥离的He质量的上限< 0.002-0.1太阳质量。在这项工作中,我们研究了SN Iax喷出物和一个He星同伴之间的相互作用进行三维流体动力学模拟与弱纯爆燃爆炸模型。我们发现,大约0.004太阳质量的He物质可以剥离的伴星由SN爆炸,这是非常接近(或低于)的观测上限的总剥离的He质量在SNe Iax。因此,我们的结论是,没有检测到的He线在晚时间光谱的SNe Iax可以合理地解释,如果他们确实是从弱纯爆燃爆炸的祖系统与He星捐助者的质量WDs。
2020-06-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Double-Detonation Models for Type Ia Supernovae: Trigger of Detonation in Companion White Dwarfs and Signatures of Companions' Stripped-off Materials
利用高分辨率光滑粒子流体动力学(SPH)方法模拟Ia型超新星(SNe Ia),研究了具有不同伴白矮星(WD)的双简并(DD)系统中的双爆轰。我们发现,在某些DD系统中只有主WD爆炸,而在其他DD系统中,主WD的爆炸会引起伴随WD的爆炸。前一种情况是所谓的动态驱动双简并双爆轰(D $^6$)爆炸,或氦点燃的猛烈合并爆炸。主WD的超新星喷出物从伴星WD中剥离物质,伴星WD的质量为$\sim 10^{-3}M_\odot$。当伴随WD是具有He壳层$\lesssim 0.04M_\odot$的碳-氧(CO)WD时,剥离的材料包含碳和氧。由于它们对iPTF 14 atg的低速喷出物成分有贡献,因此D $^6$爆炸可能是亚发光超新星Ia的对应物。剥离的物质可能有助于在几个超新星Ia中看到的低速C。在后一种情况下,如果是He WDs,则伴随WDs通过He爆轰发生爆炸,如果是CO WDs,则通过双爆轰机制与He壳发生爆炸。我们根据爆炸次数将这些爆炸命名为“三重”和“四重”爆炸(TD/QD)。量子点爆炸可能是明亮的Ia型超新星的对应物,如SN 1991 T和SN 1999 aa,因为它们产生大量的$^{56}$ Ni,并且它们的He爆轰产物有助于伴随这种明亮的Ia型超新星的早期发射。另一方面,TD爆炸可能不会产生足够量的$^{56}$ Ni来解释发光的Ia超新星。
2019-09-26 astro-ph.HE
Hydrogenless Superluminous Supernova PTF12dam in the Model of an Explosion inside an Extended Envelope
本文提出了一个在致密扩展的无氢包层内的超新星爆炸模型,用来解释超亮超新星PTF 12 dam的光变曲线的性质。在文献中,有人认为这颗超新星的通量上升得太快,无法用爆炸模型来解释,这是由于与电子-正电子对产生相关的不稳定性(对不稳定超新星,PISNe),但它可以用磁星能量输入的模型来描述。我们表明,PTF 12 dam型超新星可以解释没有磁星在一个模型中的辐射冲击在一个密集的拱星信封,不需要一个过大的爆炸能量。
2015-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ia supernova ejecta-donor interaction: explosion model comparison
在Ia型超新星(SNe Ia)的单简并情况下,高速喷射的物质与双星系统中的施主星之间的相互作用预计会导致质量从施主星剥离。在以往的研究中,人们对超新星爆发过程进行了一系列的多维流体动力学模拟,大多采用简化的解析模型或W7模型来模拟超新星爆发过程。不同的爆炸机制是否会显著影响喷出物-施主相互作用的结果还不清楚。在这项工作中,我们模拟流体动力学喷出物与主序星(MS)施主星的相互作用在两个维度的两个近Ekrasekhar质量爆炸模型的超新星Ia,W7和N100模型。我们发现,约0.30和0.37 Msun的富氢物质剥离从2.5 Msun的施主星在2天的轨道由SN Ia爆炸在模拟与W7爆燃和N100延迟爆轰模型,分别。在每种情况下,供体星分别接受约74和86 km/s的反冲。N100模型中剥离的富氢物质的模态速度约为500 km/s,比W7模型中的模态速度约为350 km/s快1.4倍。根据我们的研究结果,我们得出结论,选择近的Sracekhar质量爆炸模型正常超新星Ia似乎没有显着改变一个给定的主序列供体模型的喷射物-供体相互作用,至少在2D。
2022-05-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetic loading of magnetars' flares
磁星是快速射电暴(FRB)的可能来源,它产生稳定的高度相对论磁化风和偶尔的喷射事件。我们证明了守恒的磁通量的要求占主导地位的磁爆炸的整体动力学。这是错过了在传统的流体动力学模型的喷射与参数增加的磁场,以及一维模型的磁扰动膨胀壳。爆炸的大部分初始自由能实际上都花在了拉伸其内部磁场上,同时对周围环境做了最小的$pdV$功。磁星的磁爆炸与靠近光柱的耀斑前风形成力平衡。然后,它们随着风安静地平流,或者作为电磁干扰传播。在风中不会产生强烈的冲击波。
2021-09-06 astro-ph.HE
Predicting the Presence of Companions for Stripped-Envelope Supernovae: The Case of the Broad-Lined Type Ic SN 2002ap
许多年轻的大质量恒星是在近距离双星中发现的。使用人口合成模拟,我们预测伴星存在的可能性,当这些大质量恒星结束其生命的核心坍缩超新星(SNe)。我们专注于剥离信封SNe,其祖先已经失去了他们的外部氢和氦层爆炸前。我们用这些结果来解释新的哈勃太空望远镜观测的网站广泛的Ic型SN 2002 ap,14年后爆炸。对于一个与SN 2002 ap一致的太阳下金属丰度,我们预计在大约三分之二的剥离包层SNe中存在一个主序星伴星,在大约5%的情况下存在一个紧凑伴星(可能是剥离氦星或白矮星/中子星/黑洞)。大约四分之一的祖先在爆炸时是单一的(起源于最初的单一恒星,合并或分裂的系统)。所有后一种情况都需要一个巨大的祖先,这与SN 2002 ap的早期研究不一致。我们的新的,更深的上限排除了主序星伴星$>8$ - $10$ Msun的存在,排除了约40%的剥离信封SN通道。SN 2002 ap最有可能的情况是一颗最初的主星$\lesssim 23$ Msun的非保守双星相互作用。虽然不太可能($<$ 1%的情况下),我们还讨论了一个异国情调的反向合并渠道的可能性广泛的Ic类事件。最后,我们探讨了我们的结果如何依赖于金属丰度和模型假设,并讨论了如何额外的搜索同伴可以约束的物理学,管理SN祖先的演变。
2017-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulations of light curves and spectra for superluminous Type Ic supernovae powered by magnetars
在过去的十年中,许多Ic型超亮超新星(SLSNe)被发现和监测。其起源的有利机制是来自磁星的持续能量注入。本研究提出了非局部热力学平衡的时间相关的辐射转移模拟的各种单一的富碳沃尔夫-拉叶星爆炸的影响磁星的不同属性和覆盖从几天到一个或两个爆炸后的年。非热处理过程中,规定的磁力沉积配置文件,动力学效应被忽略。在这种情况下,磁星功率的主要影响是在长达一周的时间尺度上提高喷出物的内能,提高喷出物的温度和电离,将光谱能量分布转移到近紫外线(即使对于采用的太阳金属丰度),产生蓝色光学颜色。不同的喷出物和磁星属性会导致光变曲线的不同延伸和移动(上升时间、峰值或星云光度、光变曲线宽度)。在最大限度上,所有模型都显示出光学中存在OII和CII线,而OIII和CIII线则更少。在高亮度阶段,非热效应可以忽略不计。在最大值之后,更高能量的爆炸更热,电离程度更高,产生的光谱在光学上更蓝。聚束是最大值之后的谱分集的来源。成团是必不可少的触发喷出物重组,并产生存在的OI,CaII和FeII线从几个星期后,直到星云的时间最大。Gaia 16 apd的紫外和光谱在最大值处或LSQ 14 an在+410 d处的星云光谱与一些假设没有成团的模型是一致的。然而,大多数观察到的SLSNe Ic似乎需要从早期极大后到星云时间的聚集(例如,SN 2007 bi在+46和+367d; Gaia 16 apd在+43d)。
2018-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Superluminous supernova 2015bn in the nebular phase: evidence for the engine-powered explosion of a stripped massive star
我们提供了贫氢超亮超新星SN 2015 bn的星云相位成像和光谱学,红移z=0.1136,最大光后跨越+250-400 d。光变曲线的下降速率从1.4 mag/(100 d)变陡到1.7 mag/(100 d),表明不透明度显著降低。这种变化伴随着从一个蓝色的连续光谱叠加光球吸收线的星云光谱占主导地位的氧,钙和镁的发射线的过渡。没有明显的星周相互作用或大镍质量的迹象。我们发现,在+400 d的光谱几乎是相同的一些充满活力的Ic型超新星,如SN 1997 dq,SN 2012 au,SN 1998 bw,表明类似的核心条件和加强之间的联系“hypernovae”/长伽马射线暴和超亮超新星。一个单一的爆炸机制可能统一这些事件的绝对震级跨度为-22 < M_B <-17。SN 2015 bn的光变曲线和光谱都与发动机驱动的爆炸一致,喷射出7-30 M $_\odot$的氧占主导地位的喷出物(在温度和不透明度方面进行合理选择)。一条强而相对窄的O II $λ$ 7774线,在许多这样的高能事件中可以看到,但在正常的超新星中看不到,可能指向一个内壳,这是一个中央引擎的标志。
2016-09-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radio Emission from Ultra-stripped Supernovae as Diagnostics for Properties of the Remnant Double Neutron Star Binaries
超剥离超新星(SN)是一颗氦星或C+O星的爆炸,其外层被伴星中子星剥离。据信,爆炸后会留下一个双中子星(DNS)双星,它将在合并后发射引力波。最近对超剥离SN的几个候选者的探测已经限制了爆炸和祖星的性质,但关于残留DNS双星是否会在宇宙年龄内合并的信息很少。预计通过双星相互作用从氦星剥离的大部分物质将逃离系统并形成星周物质(CSM)。CSM应通过与SN喷出物碰撞引起的无线电发射来追踪。基于已有的恒星演化模型,我们计算了超剥离SNe的射电光度。我们发现,在其最大的高射电光度可以是一个指标的DNS二进制小分离导致其合并的宇宙年龄。我们的结果可以用来优化无线电后续观测的策略,如观测历元和频率。
2020-06-11 astro-ph.HE
Systematic investigation of the effect of 56Ni mixing in the early photospheric velocity evolution of stripped-envelope supernovae
56 Ni的核衰变能量是剥离包层超新星的主要光度来源,已知其混合会影响剥离包层超新星的观测性质,如光变曲线和颜色演化。在这里,我们系统地研究了56Ni混合对剥离包层超新星光球速度演化的影响。我们发现,56Ni混合显着影响早期光球速度演化。光球速度,这往往是用来限制喷出物的质量和爆炸能量,显着变化,只是改变的程度56 Ni的混合。此外,在早期的光球速度演化中,56Ni混合程度较低的模型表现出平坦化,而完全混合的模型则表现出单调下降。在不同的喷出物质量、爆炸能量和56Ni质量下,氦和碳+氧祖爆炸都出现了速度平坦化。一些具有早期光球速度信息的带状包层超新星确实表现出这种扁平化。我们发现具有早期光球速度信息的Ib型SN 2007 Y,的光球速度演化和大约一半的喷出物中混合的56 Ni的一个中等程度的签名。立即光谱的后续观测的剥离信封超新星爆炸后不久,提供了早期的光球演化提供了一个重要的线索,以限制56 Ni混合的喷出物。
2020-07-08 astro-ph.HE
The nearby luminous transient AT2018cow: a magnetar formed in a sub-relativistically expanding non-jetted explosion
快速上升的蓝色光学瞬态AT 2018 cow表明不寻常的早期阶段的特点,不像相对较好的研究爆炸瞬态。它的余辉可能是由相对论光束(喷射)或固有发光(非喷射)的喷出物产生的,并带有祖先和环境的观测特征。高分辨率监测可以区分这些情况,并澄清祖先的性质。我们提出了很长的基线干涉测量(VLBI)的观察AT 2018 cow在5 GHz的21个射电望远镜从欧洲VLBI网络的5个会议跨越~ 1年。在每历元25微弧秒的天体测量精度下,发现快速衰减的紧凑毫弧秒尺度源是非喷流的,自行<= 0.15 mas/yr(0.14 c)。这和一个密集(数密度~ 10^4 - 10^5/cm ^3)的磁化环境(磁场强度>= 0.84 G)是一个新形成的磁星驱动的中央引擎的特征,起源于一颗低质量恒星的成功爆炸。
2020-01-17 astro-ph.HE
Stripped-envelope stars in different metallicity environments. II. Type I supernovae and compact remnants
条纹包层星可以被观测为沃尔夫-拉叶星(WR),或者是亮度较低的贫氢星,质量损失率较低,有透明风。这两种类型都是I型核心坍缩超新星(SNe)的潜在祖先。我们使用网格的核心崩溃模型从氦星在不同的金属丰度研究的影响,这些恒星产生的瞬变和残留物。我们研究了我们的核心坍塌模型的表面和核心性质,并采用三个标准研究了它们的可爆炸性。在预测爆炸的情况下,我们估计喷出物的质量,爆炸能量,镍质量和中子星(NS)的质量。否则,我们预测产生的黑洞(BH)的质量。我们构造了一个简化的布居模型,发现SNe和紧致天体的性质强烈依赖于金属丰度。喷出物的质量和爆炸能量为Ic型SNe最好的复制模型Z=0.04,表现出强风在核心氦燃烧。这意味着它们的质量损失率被低估了,或者Ic型SN祖先在爆炸前通过其他机制经历了质量损失。喷出物的质量,爆炸能量和镍质量的分布Ib型SNe没有很好地再现与WR质量损失的祖先模型,但更好地再现,如果我们假设没有质量损失的亮度低于最低WR星光度的祖先。我们发现,Ic型SNe变得更常见的金属丰度的增加,和绝大多数的Ib型SNe的祖先必须同向风剥离信封星。我们发现几个模型的崩溃前的CO质量高达$\sim 30 M_{\odot}$可能形成$\sim 3 M_{\odot}$ BH在回退SNe。这可能对我们理解SNe、BH和NS双星系统、X射线双星系统和引力波瞬变产生重要影响。
2022-03-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2023zaw: the low-energy explosion of an ultra-stripped star
本文报道SN 2023zaw,一颗低抛射物质量的快速演化超新星,通过光谱和多波段测光观测,结合贝叶斯分析,提出其能量来源除镍外还需额外加热,如中心引擎或星周物质相互作用。
2025-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultra-stripped supernovae and double neutron star systems
双中子星(DNS)系统的近轨道祖先双星演化导致超剥离星的超新星(SN)爆发。SN喷出物质量的数量是非常有限的,从这样的,或多或少,裸露的金属核心与信封质量只有0.01-0.2 Msun。小SN喷出物质量和相关的小NS踢的可能性的组合是非常重要的结果DNS系统留下的特性。在这里,我们讨论的DNS系统的理论预测,根据情况BB罗氏瓣溢出之前,超剥离SNE,并简要地与观察比较。
2015-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring the progenitor mass-kinetic energy relation of stripped-envelope core-collapse supernovae from nebular spectroscopy
本文利用星云光谱中[O I]/[Ca II]与[O I]宽度的相关性,推导剥离包层核心坍缩超新星的CO核质量–动能关系,发现富氦与缺氦亚型遵循同一标度律。
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
A hot and fast ultra-stripped supernova that likely formed a compact neutron star binary
致密中子星双星系统是由大质量双星通过恒星演化产生的,其中包括两次超新星爆炸。这些系统形成的最后阶段还没有被直接观察到。我们报告了iPTF 14 gqr(SN 2014 ft)的发现,这是一颗Ic型超新星,具有快速演化的光变曲线,表明其喷出物质量($\approx 0.2$太阳质量)和动能($\approx 2 \times 10^{50}$尔格)极低。早期的光度学和光谱学揭示了一个扩展的富氦包层的冲击冷却的证据,可能是在一个强烈的爆炸前的质量损失插曲的祖喷射。综上所述,我们解释iPTF 14 gqr作为超剥离超新星的证据,在紧凑的双星系统中形成中子星。
2018-10-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light curves of the explosion of ONe WD+CO WD merger remnant and type Icn supernovae
本文通过模拟氧氖与碳氧双白矮星并合残余物爆炸的光变曲线,考察抛射物质量、爆炸能量、Ni56质量及CSM参数,发现该模型可解释SN 2019jc,为Icn型超新星提供新前身星通道。
2024-05-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
A magnetar model for the hydrogen-rich super-luminous supernova iPTF14hls
瞬变测量最近揭示了富氢超亮超新星(SLSN;例如,iPTF 14 hls,OGLE-SN 14 -073),其特征在于具有异常大的时间积分热光度、持续的蓝色光学颜色和多普勒增宽的HI线。在这里,我研究了磁星(初始旋转能为4x10^50 erg,场强为7x10^13 G)对典型的II型SN喷出物(质量为13.35 Msun,动能为1.32x10^51 erg,0.077 Msun的56 Ni)的性质的影响富氢蓝超巨星的终端爆炸。我提出了一个非LTE的时间相关的辐射转移模拟所产生的光度和光谱的演变,从1天,直到600天后爆炸。有了磁星的能量,模型的光度和亮度都得到了增强,喷出物到处都更热,电离程度更高,光谱形成的区域也扩大了很多。这个磁星驱动的SN喷出物再现了SLSN iPTF 14 hls的大部分观测特性,包括R波段持续亮度为-18等,蓝色光学颜色,以及600天的宽HI线。非极端磁星的属性,结合标准的II型SN喷出物的属性提供了一个有趣的替代最近提出的对不稳定的超大质量恒星模型,其中涉及一个高能量和超大质量的喷出物。因此,这种II型SLSNe可能仅通过磁星的影响而不同于标准的II型SNe。
2018-01-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosive nucleosynthesis of ultra-stripped Type Ic supernovae: application to light trans-iron elements
研究了由1.45和1.5 M $_\odot$ CO星演化的超剥离Ic型超新星在中微子驱动的二维爆炸过程中的爆炸核合成。这些超新星以$\sim 10^{50}$ erg的爆炸能量爆炸并释放出$\sim 0.1$ M $_\odot$喷出物。轻的反式铁元素Ga-Zr在中微子辐照的喷出物中产生。这些元素的丰度分布有很大的不确定性,因为中微子照射的喷出物的电子分数的不确定性。元素的产率将小于0.01 M $_\odot$。由轻CO核演化而来的超剥离超新星和核塌缩超新星可能是轻反式铁元素的主要来源。它们也能产生富中子核$^{48}$ Ca。超剥离超新星喷出$^{56}$ Ni,$\sim$为0.006 - 0.01 M $_\odot$。如果大部分中微子辐照的喷出物是富质子的,则会产生更多的$^{56}$ Ni。这些超新星的光变曲线表明它们是一种亚发光的快速衰变爆炸,峰值量级约为$-15$ - $-16$。未来对超剥离超新星的观测可能会对一类中子星合并的事件率产生限制。
2017-07-10 astro-ph.HE
On the initial spin periods of magnetars born in weak supernova explosions and their gravitational wave radiation
本研究结合慢自转磁陀星的超新星遗迹能量上限,约束了弱超新星爆发诞生的磁陀星的初始自转周期,并分析了其引力波被爱因斯坦望远镜(ET)探测的可能性。
2024-10-31 astro-ph.HE
Fluid Instabilities of Magnetar-Powered Supernovae
磁星驱动的超新星爆炸是解释非常明亮的光学凌日的有竞争力的模型。然而,这些爆炸模型主要是在一维计算。从磁星发射的辐射进入以前的超新星喷出物,并导致在以前的一维研究中发现的非物理致密壳(尖峰)。这表明,强烈的流体不稳定性可能已经在磁星驱动的超新星中发展起来。这种流体不稳定性出现在后来发生明亮凌日的区域,因此它们可以影响随后的观测特征。我们用二维流体力学模拟研究了磁星驱动的超新星,发现一维致密壳层转变为二维瑞利-泰勒和薄壳层不稳定性的发展。由此产生的混合能够破碎整个壳层,打破超新星喷出物的球形对称性。
2017-06-21 astro-ph.HE
Light Curves of Core-Collapse Supernovae with Substantial Mass Loss using the New Open-Source SuperNova Explosion Code (SNEC)
我们提出了超新星爆炸代码(SNEC),一个开源的拉格朗日代码的流体动力学和平衡扩散辐射输运的超新星膨胀信封。给定一个祖星的模型、爆炸能量和放射性镍的数量和分布,SNEC生成辐射热光变曲线,以及假设黑体发射的不同宽波段的光变曲线。作为SNEC的第一个应用程序,我们认为爆炸的网格15 Msun(在零年龄的主序星)的氢信封剥离到不同程度,并在不同的点在其演变。如果剩余的富氢物质>~1.5-2 Msun,则所得的光变曲线显示出持续约20-100天的平台,如果剩余的富氢物质较少,则没有平台。如果这些较短的平台长度在自然界中的IIP型超新星中看不到,这表明至少对于零年龄主序质量<~ 20 Msun,氢的质量损失是一个全有或全无的过程。这也许指出了双星相互作用在产生观测到的质量剥离超新星中所起的重要作用(即,Ib/c类事件)。这些光变曲线也不同于通常所见的IIL型超新星,认为简单地改变质量损失的量不能解释这些事件。最剥离的模型开始显示类似于IIb型超新星的双峰光变曲线,证实了以前的工作,这些超新星可以来自具有少量氢和半径约500 Rsun的祖先。
2015-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the maximum luminosities of normal stripped-envelope supernovae -- brighter than explosion models allow
Ib型和Ic型的剥层超新星(SE SNe)被认为是大质量恒星失去外壳后爆炸的结果。最受欢迎的爆炸机制是核心坍缩,随后中微子加热使冲击波复活。然而,这些模型可以实现的放射性镍-56的量有上限。最近的文献指出,这种模拟和观测的最大光度之间存在紧张关系。我们使用一个很好的表征样本的SE SNe从Zwicky瞬态设施(ZTF)明亮的瞬态调查(BTS)收集的样本光谱分类正常Ibc型SNe,我们使用ZTF光变曲线,以确定最大光度。我们根据数据质量、光曲线形状、距离和颜色进一步挑选样本。从这个BTS样品的样品建设的方法可以用于许多其他未来的调查。我们总共使用了129个Ib型或Ic型BTS SNe,其初始亮度分布的粗略峰值为Mr = -17.61 +- 0.72,其中36%明显比理论预测的最大亮度Mr =-17.8更亮。当我们进一步挑选这个样本,以确保SNe是正常的Ibc型,在哈勃流中具有良好的LC数据时,94个物体的样本具有Mr = -17.64 +-0.54。SNe绝对星等测定的一个主要不确定性是宿主星系的消光修正,但变红的天体在修正后只会变得更亮。如果我们简单地排除红色,不寻常或不确定颜色的物体,我们就剩下14个M = -17.90 +-0.73的物体,其中少数肯定比建议的理论极限更亮。因此,这项研究的主要结果是,正常的SNe Ibc确实达到了$10^{42.6}$ erg/s以上的光度,显…
2021-09-29 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Magnetar-Powered Supernovae in Two Dimensions. II. Broad-Line Supernovae Ic
具有毫秒周期和超过$10^{16}$高斯磁场的新生中子星可以驱动高能量和不对称的爆炸,称为磁星动力超新星。这些奇异的爆炸是对超新星Ic-BL的一种理论解释,Ic-BL有时与长伽马射线暴有关。扭曲磁场提取中子星的旋转能量,并以盘风或喷流的形式释放,其能量大于10 $^{52}$ erg/$\sim 20$ sec。中央发动机的能量中有多少部分进入了风和喷气式飞机仍然不清楚。我们已经进行了二维流体动力学模拟磁星驱动的超新星(SNe)驱动的磁盘风和喷流与CASTRO代码的核合成产量,混合和光变曲线的中央引擎的影响进行了调查。我们发现,这些爆炸合成小于0.05 Msun的镍,这个质量是不是很敏感的中央引擎类型。爆炸的形态可以提供一个强大的诊断中央引擎的属性。在没有拱星介质的情况下,这些事件不是很明亮,由于镍产量低,峰值辐射热星等$M_b \sim -16.5 $。
2017-06-21 astro-ph.HE
Nucleosynthesis of binary-stripped stars
本文使用MESA恒星演化代码和162同位素核网络模拟发现,双星剥离恒星比单星更有效地产生元素(如氟和钾),且C12/C13可指示质量转移保守性,V44、Mn52和Cr48等同位素能约束超新星爆炸模型。
2023-03-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
A systematic study of magnetar-powered hydrogen-rich supernovae
背景:有人认为,一些超新星(SNe)可能是由爆炸时形成的磁星提供动力的。虽然这种情况主要适用于无氢事件,但它也可能适用于富氢物体。目的:探讨磁星对富氢超新星光变曲线的影响。研究方法:我们已经应用了一个版本的一维LTE辐射流体动力学代码,考虑到由磁星提供的额外能量引起的喷出物的相对论运动。对于一个固定的红超巨星(RSG)的祖先,我们已经得到了一组光变曲线,对应于不同的值的磁星初始旋转能量和自旋下降的时间尺度。该模型被应用于SN~ 2004 em和OGLE-2014-SN-073,这两个特殊的II型SNe具有类似SN 1987 A的长上升光变曲线,尽管光度要大得多。结果如下:无论是普通超新星还是超亮超新星,即使磁星持续不断地向喷出物注入能量,平台期的出现也是一种可能的结果。在其他情况下,光变曲线显示出峰值而不是平台期。此外,也有中间事件的第一个高峰,其次是一个缓慢的下降和后期休息的下降斜率。我们的模型表明,即使假设RSG结构,明亮和长期上升的形态是可能的。结论:每年发现的大量超新星揭示了意想不到的新型爆炸。根据我们的研究结果,SLSNe II-P是可以预期的,以及各种各样的光变曲线形态,都可能是新诞生的磁星的迹象。
2018-09-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Simulations of stripped core-collapse supernovae in close binaries
我们进行平滑粒子流体动力学模拟的爆炸的氦星在一个紧密的双星系统,并研究爆炸的影响的伴星,以及对超新星遗迹上的同伴的存在的影响。通过模拟超新星从核心反弹到残余壳通过恒星伴星的机制,我们能够分离导致最终系统参数的各种影响。在最后一个系统中,我们测量了伴星的质量剥离和烧蚀,以及伴星的速度反冲,以及超新星壳的结构。伴星的存在在膨胀的超新星遗迹中产生了一个圆锥形的空腔,伴星物质的损失导致超新星遗迹的一侧更富含金属,而空腔周围更富含氢(来自伴星物质)。在从伴星中移除质量之后,我们研究了它随后的演化,并将其与未受到超新星撞击的单颗恒星进行比较。
2015-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Unusual Super-Luminous Supernovae SN 2011kl and ASASSN-15lh
最近发现的两个非常明亮的超新星(SNe)目前刺激的情况下,探索现有的理论模型的范围。SN 2011 kl代表了首次探测到与超长持续时间伽马射线暴相关的超新星爆炸。ASASSN-15 lh甚至被认为是有史以来发现的最明亮的SN,挑战了迄今为止提出的恒星爆炸场景。在这里,我们使用我们的辐射流体动力学代码,以模拟磁星供电的SNe。为了避免明确假设中子星的性质,我们采用磁星光度和自旋下降时标作为模型的自由参数。我们发现SN 2011 kl的光变曲线(LC)与先前提出的磁星电源一致,但我们注意到需要一定量的56^Ni(> 0.08 M_sun)来解释LC峰和尾之间的低对比度。对于ASASSN-15 lh的情况下,我们发现物理上合理的磁星参数,复制的LC提供的祖质量是相对较大的(喷出物的质量约6 M太阳)的整体形状。这次事件的喷出物流体动力学是由磁星输入的影响,而对SN 2011 kl的影响是比较温和的。我们的结论是磁星模型可用于解释这些事件,流体动力学建模是必要的,以获得强大的磁星和它们的祖先的属性。
2016-01-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetic plasmoid explosions in the context of magnetar giant flares and fast radio bursts
University of Patras(帕特雷大学)
本文研究了磁星巨耀斑和快速射电暴中磁流体爆炸的物理机制,通过求解相对论磁流体力学方程,探讨了压力、质量密度、洛伦兹因子和磁场之间的关系,为解释快速射电暴的起源提供新思路。
2026-02-22 astro-ph.HE physics.plasm-ph
Progenitors of ultra-stripped supernovae
近距离双星中超剥离恒星的爆炸可能解释了新发现的微弱和快速的光学瞬变。我们已经证明,中子星(NS)的氦星伴星在爆炸时可能会演化成低至~1.5 Msun的裸露金属核,仅略高于卡拉塞卡质量极限。在这里,我们提出了一个新的系统的调查祖先的演变,导致这种超剥离超新星(SNe),在某些情况下产生前SN信封小于0.01 Msun。我们讨论了这些SNe(电子捕获与铁核坍塌)的性质和它们的观测光变曲线特性。超剥离SNe与双星系统以及LIGO/VIRGO对合并NS的引力波探测高度相关,因为这些事件预计将主要产生质量范围为1.10-1.80 Msun的低反冲NS。
2015-10-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
An optimized radio follow-up strategy for stripped-envelope core-collapse supernovae
几个正在进行或计划进行的天气光学调查提供或即将提供一个前所未有的机会,发现更大的样本的最罕见类型的剥离信封核心坍缩超新星(SNe),如那些与相对论喷流,轻度相对论喷出物,或强相互作用与星周介质(CSM)。无线电波长的观测是探测最快移动的喷出物以及更密集的星周环境的有用工具,因此可以帮助我们识别最罕见的核心塌陷爆炸类型。在这里,我们将讨论如何建立一个有效的无线电后续程序,以检测和正确识别无线电发射剥离信封核心崩溃爆炸。我们使用一种类似于\citealt{Carbone2018}中描述的方法,并确定GHz射电观测的最佳定时,假设灵敏度与Karl G. Jansky甚大阵。进行优化是为了确保收集到的射电观测可以通过使用尽可能少的望远镜时间来识别为射电对应物提供动力的爆炸类型。我们还提出了一个以前未发表的上限的晚期射电辐射超新星iPTF17cw。最后,我们通过讨论X射线的后续影响得出结论。
2019-08-16 astro-ph.HE
Revisiting the explodability of single massive star progenitors of stripped-envelope supernovae
几乎没有氢或只有少量氢的剥离包层超新星(IIb、Ib和Ic型)约占观测到的大质量恒星爆炸的三分之一。它们的起源和祖先的进化还没有完全了解。被自己的恒星风剥离的超大质量单星(太阳金属丰度为$\gtrsim 25-30 M_{\odot}$)被认为是这些事件的可能祖先。然而,最近的一维核心坍缩模拟表明,一些大质量恒星可能在爆炸失败后直接坍缩成黑洞,并伴随着微弱或不可见的瞬态。在这封信中,我们估计了直接坍缩成黑洞对单个恒星产生的剥离包络超新星速率的影响。为此,我们计算太阳金属丰度的单星MESA模型,并按照人口合成中常用的处方将其最终状态映射到其核心崩溃结果。根据我们的模型,没有一颗失去整个富氢包层的恒星能够爆炸,只有一小部分留下薄氢包层的祖先(IIb祖先候选者),除非我们使用一个处方,将湍流的影响考虑在内,或者调用增加的风质量损失率。这一结果增加了解释大多数剥离包层超新星的单星范式与其观测到的速率和性质之间的现有张力。从表面上看,我们的研究结果指向一个更高的贡献,双祖剥离信封超新星。或者,它们可能表明在将不同的恒星模型映射到大质量恒星的核心坍缩结果和/或更高的整体质量损失的常见实践中存在不一致性。
2021-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diagnostics of 3D explosion asymmetries of stripped-envelope supernovae by nebular line profiles
本文通过三维模拟和星云谱线合成研究剥离包层超新星爆炸不对称性,发现谱线宽度与位移取决于前身星质量、爆炸能量和视角,并揭示钙发射线比氧和镁更受中子星反冲相关不对称性影响。
2024-04-02 astro-ph.HE
Ultra-stripped supernovae: progenitors and fate
密近联星中超剥离恒星的爆炸可能导致喷出物质量< 0.1 M_sun,并且可以解释最近发现的一些弱而快的光学瞬变现象。在Tauris等人(2013)中,证明了中子星(NS)的氦星伴星可能经历质量转移并演化成裸露的~1.5 M_sun金属核,略高于Brachasekhar质量极限。在这里,我们提出了一个系统的调查祖先的演变,导致超剥离超新星(SNe)。特别是,我们研究的二进制参数空间导致电子捕获(EC SNe)和铁芯崩溃SNe(Fe CCSNe),分别,并确定的氦喷射量与应用程序,其观测分类为Ib型或Ic型。我们主要讨论的系统中,SN的祖先是氦星的捐助者的初始质量MHe = 2.5 - 3.5 Msun在紧密的双星与轨道周期P_orb = 0.06 - 2.0天,并举办一个吸积NS,但我们也讨论了更广泛的系统和更大的质量和更轻的-以及单-氦星的演化。在某些情况下,我们能够跟踪演化,直到硅燃烧的开始,就在SN爆炸的前几天。我们发现,超剥离SNe是可能的EC SNe和Fe CCSNe,和喷射的氦的量与P_orb相关-最紧密的系统,甚至有捐助者被剥离到小于0.01 M_sun的信封。我们估计超剥离SNe的上升时间在12小时-8天的范围内,和光变曲线衰减时间在1和50天之间。超剥离SNe可能产生质量范围为1.10 - 1.80 M_sun的NS,并且与LIGO/VIRGO高度相关,因为大多数(…
2015-06-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-Messenger Tests for Fast-Spinning Newborn Pulsars Embedded in Stripped-Envelope Supernovae
快速旋转的强磁化新生中子星,包括新生磁星,通常被用作发光恒星爆炸的发动机。在这里,我们考虑的情况下,他们的权力各种剥离信封超新星,不仅是超亮超新星Ic,但也宽线超新星Ibc和可能的一些普通超新星Ibc。这种情况也是由银河系磁星主要来自快速旋转的中子星作为剥离包层超新星的残留物的假设激发的。通过一致地模拟磁化风和Ni衰变的能量注入,我们发现,在普通超新星Ibc中可以存在自转>~ 10 ms、B_dip >~ 5 x 10^14 G的原中子星。另一方面,毫秒级原中子星只有在极向磁场B_dip >~ 5 x 10^14 G时才能为宽线超新星Ibc提供能量,而B_dip >~ 10^13 G的超亮超新星Ic则只能提供能量。然后,我们研究了如何多信使发射可以用来区分脉冲星驱动的超新星模型从其他竞争的情况。首先,胚胎脉冲星风星云的高能x射线和伽马射线辐射是潜在的新生脉冲星风的一个有希望的吸烟枪。强烈鼓励在爆炸后约50-100天使用NuSTAR对剥离包层超新星进行后续观测,以寻找附近的物体。我们还讨论了引力波对原中子星自旋下降的可能影响。如果B_dip <~几× 10^13 G的毫秒级原中子星发射引力波,由于B_t >~ 10 ^16 G的内环场使超新星非轴对称旋转变形,因此可以用Advanced LIGO、Advanced Virgo和KAGRA从室女星系团的普通超新星Ibc中探测到引力波信号…
2016-01-24 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Are Superluminous Supernovae Powered By Collision Or By Millisecond Magnetars?
使用我们以前推导出的超新星的热光变曲线的简单解析表达式,我们证明了普通超新星爆炸的快速碎片与超新星爆发前相对缓慢移动的外壳的碰撞可以产生所观察到的所有类型的超亮超新星(SLSNe)的热光变曲线。这些包括两种,那些可以解释为由自旋下降的毫秒磁星提供动力的,以及那些不能解释的。这一点以及观测到的SLSNe和普通相互作用SNe的热光度曲线之间的密切相似性表明,SLSNe主要是由超新星爆发前相对缓慢移动的星周壳层碰撞提供动力,而不是由核心坍缩超新星爆炸中诞生的毫秒磁星的自旋下降提供动力。
2013-12-18 astro-ph.CO astro-ph.HE