Nature of donors in ultra-luminous X-ray binaries powered by neutron stars
在这项研究中,我们研究了最近发现的三个由旋转中子星驱动的超亮X射线源(ULX)的施主星的性质。为此,我们建立了一个适用于有中子星的超高速X射线的X射线光度($L_{\rm{X}}$)和轨道周期($P_{\rm{orb}}$)之间的理论关系。通过使用这个新的$L_{\rm{X}} - P_{\rm{orb}}$关系,我们试图确定目前未知的性质,施主星在ULX与中子星。特别是将观测到的性质与恒星演化轨迹相比较,我们认为NGC 5907 ULX-1系统中的施主星是一颗中等质量的恒星,具有$6 - 12 \rm{M}_{\odot}$,刚刚脱离主序星相。我们对另外两个ULX系统(M82 X-2和NGC 7793 P-13)的模型结果与以前的研究结果一致。虽然只有几个样品,但观察到的具有中子星的ULX系统似乎涉及相对大质量的供体。
2018-01-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
Shock-powered light curves of luminous red novae as signatures of pre-dynamical mass loss in stellar mergers
发光红新星(LRN)是一类光学瞬变现象,被认为起源于双星合并或“共同包络”事件。它们的光变曲线经常显示出次极大值,这在以前的热能扩散或氢复合模型中无法解释,而不需要调用多个独立的壳层喷射。我们建议,双峰光变曲线是一个自然的结果之间的碰撞动态弹出的快速壳和预先存在的赤道聚焦的材料,这是从二进制在许多轨道之前的动态事件。快壳层在极向上自由膨胀,通过冷却包层发射为初始光学峰提供动力。赤道面碰撞产生的辐射激波在较深层的辐射扩散时间尺度上为次级光变曲线峰值提供动力,类似于发光的IIn型超新星和一些经典新星。使用一个详细的1D分析模型,由互补的3D流体动力学模拟,我们表明,冲击供电的发射可以解释观测到的范围内的峰值时间尺度和亮度的LRN的二进制参数和分数的二进制质量弹出的现实变化的二级峰。赤道面辐射激波产生的致密壳层为尘埃核化提供了理想的位置,这与LRN中尘埃的非球面几何结构一致。对于巨星来说,当冲击动力的光度仍然很高时,喷出物形成尘埃,这可以解释斯皮策最近发现的红外瞬变。我们的研究结果表明,前动力学质量损失是常见的,如果不是无处不在的恒星合并,提供洞察负责驱动的二元合并的不稳定性。
2017-05-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Young rotation-powered pulsars as ultra-luminous X-ray sources
本论文的目的是研究旋转动力的脉冲星和脉冲星风星云对超亮X射线源(ULX)的可能贡献。首先,我们开发了一个分析模型的分布函数的演化的自旋周期和发现的稳态和时间依赖的解决方案。利用脉冲星特征年龄与X射线效率关系的最新结果,计算了旋转供电脉冲星的X射线光度函数。在一般情况下,它具有高光度截止的破幂律形状,这取决于出生自旋周期和磁场的分布。利用观测到的附近星系源的XLF和脉冲星XLF不超过的条件,我们找到了描述出生周期分布的参数的允许区域。我们发现脉冲星的平均周期应大于10-40 ms,这与核塌缩超新星的X射线光度所得到的限制是一致的。我们估计,旋转动力的恒星对ULX星群的贡献超过3%。对于一个宽的出生期分布,这一比例随着光度的增长而增长,10 E40 erg/s以上的恒星可以主导ULX星群。
2013-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The neutron star transient and millisecond pulsar in M28: from sub-luminous accretion to rotation-powered quiescence
球状星团M28中的X射线瞬变IGR J18245-2452包含第一颗在旋转动力和吸积动力脉动之间切换的中子星(NS)。我们分析了2013年3月至4月由Swift观测到的25 d长的爆发,其峰值辐射光度约为爱丁顿极限(L $_{E}$)的6%,并给出了2013年4月7日观测到的热核爆发的详细性质。我们还对新的和存档的Chandra数据进行了详细分析,我们使用这些数据研究了2002年至2013年期间IGR J18245-2452的静态发射。总之,这些观测涵盖了几乎五个数量级的X射线光度(L $_X$,0.5-10千电子伏)。斯威夫特光谱在爆发衰变期间软化(光子指数$Γ$从L $_X$ /L $_{E}$ =10 $^{-2}$以上的1.3到L $_X$ /L $_{E}$ =10 $^{-4}$时的~2.5),类似于其他NS和黑洞(BH)瞬变。在更低的光度下,深钱德拉观测揭示了硬($Γ$ =1-1.5),纯粹的非热和高度可变的X射线发射静止。因此,我们找到了在L $_X$ /L $_{E}$ ~10 $^{-4}$的光谱跃迁的证据,在爆发下降期间观察到的X射线光谱软化变成硬化,因为源去平静。此外,我们在2008年钱德拉光变曲线中发现了一个惊人的变化模式:在高L $_X$“活跃”状态(L $_X\simeq$ 3.9x10 $^{33}$ erg/s)和低L $_X$“被动”状态(L $…
2013-11-06 astro-ph.HE
Fallback accretion powered supernova light curves based on a neutrino-driven explosion simulation of a 40 Msun star
我们提出了基于中微子驱动的40 Msun零金属丰度恒星爆炸的后备动力超新星的合成光变曲线,该恒星具有显着的后备吸积到黑洞上,Chan等人(2018)之前模拟过直到冲击爆发。在这里,我们调查的光变曲线特性的冲击爆发后,各种回落模型。如果没有来自后退吸积的额外能量,光变曲线是IIP型超新星的光变曲线,其平台星等约为-14等,平台持续时间为40天。然而,随着回落吸积的光变曲线的额外功率,我们发现瞬态可以显着更明亮。光变曲线形状可以是SN 1987 A型或IIP型,这取决于后备引擎的效率。如果吸积盘在坍缩后很快形成,并且超过1%的吸积能量作为中心引擎被释放,则回退吸积动力超新星变得与超亮超新星一样明亮。我们认为,II型超亮超新星与广泛的氢功能可能与这种富氢超新星的后退吸积。在未来,这种由后退吸积提供动力的超亮超新星可能会在来自第一颗恒星的超新星中发现,除了对不稳定超新星和脉冲对不稳定超新星。
2019-06-01 astro-ph.HE
Real-time Discovery of AT2020xnd: A Fast, Luminous Ultraviolet Transient with Minimal Radioactive Ejecta
神秘的AT 2018cow的许多不寻常的特性表明,至少有一些经验类的快速蓝色光学瞬变(FBOTs)代表了一种真正的新天体物理现象。不幸的是,这些事件的内在罕见性和短暂性使得很难足够早地确定其他例子,以获得约束理论模型所需的观测结果。我们在这里介绍了Zwicky Transient Facility在z=0.243处发现的AT 2020xnd(ZTF 20acigmel,“骆驼”),这是第一个被发现并实时确认的明确的AT 2018cow类似物。AT2018cow和AT2020xnd具有所有关键的观测特性:快速的光学上升,持续的高光球温度,没有第二个峰值可归因于放射性加热的恒星包层的喷射,极其明亮的无线电,毫米和X射线发射,以及矮星系宿主。这支持了AT 2018类似牛的事件代表了一种与缓慢演化的无线电安静超新星不同的现象,可能需要不同的祖先或不同的中央引擎。迄今为止,这一类别的四个已知成员的样本属性不利于潮汐破裂模型,但与大质量恒星直接坍缩为黑洞后吸积动力喷气机的替代模型一致。警报流的上下文过滤与使用多波段成像的快速光度验证相结合,提供了一种有效的方法来识别这类未来的成员,即使在高红移。
2021-10-14 astro-ph.HE
The Fast, Luminous Ultraviolet Transient AT2018cow: Extreme Supernova, or Disruption of a Star by an Intermediate-Mass Black Hole?
宽视场光学测量已经开始发现快速(t_rise < 5d)、发光(M_peak < -18)、蓝色瞬变的大样本。虽然通常归因于超新星冲击波爆发成密集风,但迄今为止发现的这类瞬变现象的距离很远,阻碍了对其性质的详细研究。我们提出了一个全面的全球运动来观察AT 2018 cow(ATLAS 18 qqn)的光度学和光谱学,这是在低红移下实时发现的第一个快速发光的光学瞬态。我们的第一个光谱(发现后<2天)完全没有特征。一个非常广泛的吸收功能,暗示近相对论速度发展之间的3-8天,然后消失。H和He的宽发射特征在>10天后形成。光谱在整个演化过程中保持极热,光球半径随时间收缩(1个月后下降到R<10^14 cm)。这种行为与任何已知的超新星都不匹配,尽管后备超新星中的相对论性喷流可以解释一些观察到的特征。另一种可能性是,这种瞬变可能源于中等质量的黑洞对恒星的破坏,尽管这需要长期发射高度超爱丁顿的热辐射。无论哪种情况,AT 2018 cow都表明快速发光瞬变的群体代表了一类新的天体物理事件。对这一事件的后期阶段以及今后在类似距离发现的任何事件采取密集的后续行动,对于更好地限制其起源至关重要。
2018-11-23 astro-ph.HE
Supernova Light Curves Powered by Fallback Accretion
在核心坍缩超新星爆炸中喷射出的部分物质可能仍然与致密的残余物结合在一起,并最终转向并回落。我们发现,与这种“后备”材料的吸积相关的后期(>天)功率可能会显着影响光学光变曲线,在某些情况下会产生超亮或其他奇特的超新星。我们使用球对称流体动力学模型来估计吸积率在后期的一系列祖质量和半径和爆炸能量。原中子星或黑洞的吸积率在后期随着Mdot ~ t^-5/3而降低,但在低爆炸能量、非常大质量的恒星中,或者如果在原始恒星的氦/氢界面形成强烈的反向冲击波,其标准化可以显着增强。如果由此产生的超级爱丁顿吸积驱动一个外流,使流出的喷出物热化,超新星碎片将在光子可以有效扩散出去的时候重新充满能量。由此产生的光变曲线是不同的,比以前的后备超新星模型,忽略了吸积功率的输入,并产生短暂的,暗淡的瞬变更多样化。当回退吸积功率显著时,可能的结果包括短持续时间和长持续时间的超亮(> 10^44尔格/ s)II型事件,以及可能经历了显著质量损失的致密恒星的发光I型事件。吸积功率可能会使剩余的下落物质分离,导致一些长时间II型事件的亮度突然下降。这种情况可能与解释最近发现的一些特殊和罕见的超新星有关。
2012-10-26 astro-ph.HE
On the Origin of Ultraviolet Emission and the Accretion Model of Low-luminosity AGNs
低光度活动星系核(LLAGN)通常被认为是由内部辐射效率低下,平流主导的吸积流(ADAF),外部截断薄盘和喷流提供动力。Maoz(2007)最近对这一观点提出了质疑,他观察到紫外线辐射相对于X射线和无线电波段的强度并没有偏离由更明亮的光源定义的经验趋势。他主张所有光度的活动星系核都有本质上相同的吸积和辐射过程,在光源中,这可以用一个标准的光学厚、几何薄的圆盘来描述。我们计算了ADAF模型,并证明它们可以成功地拟合观测到的光谱能量分布的LLAGN在Maoz的样品。我们的模型自然容纳无线电和X射线发射,紫外线通量很好地解释了一阶康普顿散射的ADAF,同步辐射的射流,和黑体发射截断薄盘的组合。现在就否定LLAGN的ADAF模型还为时过早。使用标准的薄圆盘也可以很好地拟合紫外线数据,但需要额外的日冕和喷流来解释X射线和无线电发射。我们认为,有强有力的理论理由,更喜欢ADAF模型的薄磁盘的情况。我们讨论了可检验的预测,可以潜在地区分两个吸积模型。
2010-11-09 astro-ph.HE
Dust Echoes from Luminous Fast Blue Optical Transients
像AT 2018 cow这样的发光快速蓝色光学瞬变(LFBOTs)形成了一类罕见的发动机驱动爆炸,其起源不明。这些事件的一个标志性特征是由快速(v > 0.1 c)喷出物和致密的拱星物质(CSM)相互作用提供动力的射电/毫米波同步辐射,这些物质延伸到祖星周围大于1 e 16 cm的大半径。假设这CSM是从祖外流,我们表明,尘埃颗粒的大小可达1微米,可以形成在外流在爆炸前几年。这种尘埃CSM会在峰值光之前衰减瞬态的紫外(UV)发射,然后被上升的光度破坏,使最大值之前的颜色变红(与LFBOT候选者MUSSES 2020 J的最大值之前的红色到蓝色的颜色演变一致)。尘埃在被摧毁前的再辐射会产生一个亮度约为1 e41 - 1 e42 erg/s的近红外(NIR)“回波”,持续数周,这在瞬变快速褪色的蓝色连续光谱中是可以检测到的。我们发现,这种尘埃回波与之前在AT 2018 cow中观察到的无法解释的NIR过量是相容的。早期近红外光曲线的逐渐衰减可能是由于CSM集中在广角流出或圆环中,这与AT 2018牛喷出物的高度非球面几何形状一致。前最大光学/紫外和近红外后续LFBOTs提供了一个新的探测器的CSM环境,并放置额外的限制,他们的祖先。
2022-10-04 astro-ph.HE
A Fast-Evolving, Luminous Transient Discovered by K2/Kepler
几十年来,光学时域搜索一直被用来寻找普通的超新星,这些超新星的亮度在几周内上升和下降。最近,超新星搜索已经改善了它们的节奏,并且已经确定了一些快速演变的发光瞬变(FELTs)。FELT的峰值亮度与Ia型超新星相当,但在$<10$天达到最大值,并在$<$月从视野中消失。在这里,我们提出了迄今为止这类最极端的例子,KSN 2015 K,上升时间只有2.2天,超过半最大值($t_{1/2}$)的时间只有6.8天。在这里,我们表明,与Ia型超新星不同,KSN 2015K的光变曲线不是由放射性元素的衰变提供动力的。我们进一步认为,它不太可能是由中央遗迹(磁星或黑洞)持续的能量沉积提供动力的。使用数值辐射流体动力学模型,我们表明,KSN 2015 K的光变曲线是很好的拟合模型,其中超新星运行到外部物质推测驱逐在前超新星质量损失插曲。因此,KSN 2015 K的快速上升探测了当高超音速冲击波从致密的扩展介质中爆发时光子的排出。
2018-04-12 astro-ph.HE
iPTF16asu: A Luminous, Rapidly-Evolving, and High-Velocity Supernova
广泛的调查发现了越来越多的罕见瞬变现象,其物理起源尚未得到很好的理解。在这里,我们提出了光学和紫外数据和分析iPTF 16 asu,一个发光的,快速发展的,高速,剥离信封超新星。静止帧上升时间仅为4天,峰值绝对星等为$M_{\rm g}=-20.4$ mag,iPTF 16 asu的光变曲线比以前的快速瞬变更快,更明亮。iPTF 16 asu的光谱在峰值附近显示出无特征的蓝色连续谱,其在下降时发展成Ic-BL型光谱。我们表明,虽然后期光变曲线似乎可以由$^{56}$ Ni衰变提供动力,但早期发射需要不同的能量源。X射线和射电中的未探测强烈地限制了任何相关的伽马射线暴是低光度的。我们认为,早期的发射可能是由一个快速自旋的磁星,或由冲击爆发在一个非常活跃的爆炸扩展信封。在这两种情况下,都需要一个中央引擎,使iPTF 16 asu成为超亮超新星、Ic-BL型超新星和低能伽马射线暴之间有趣的过渡天体。
2018-01-09 astro-ph.HE
Super-luminous Type II supernovae powered by magnetars
磁星能量被认为是许多Ic型超亮超新星(SNe)的起源,这些超新星是由紧凑的、缺氢的沃尔夫-拉叶型恒星产生的。在这里,我们调查的属性,磁星功率将与15- 20 Msun蓝或红超巨星(BSG/RSG)恒星的标准能量SNe。我们使用欧拉灰色辐射流体动力学和非LTE稳态辐射转移的组合来研究它们的动力学,光度学和光谱特性。采用1、3.5、7 × 10^14 G的磁场和0.4、1、3 × 10^51 erg的转动能,我们得到了辐射热光变曲线,其最大值范围为50- 150 d,星等为10^43- 10^44 erg/s。在最大光下的光谱与标准SNe II-P的光谱类似,但更蓝。虽然磁星能量在SN动能和SN光度之间的比例大致相等,但与标准SN II相比,后者可能会增加10-100倍。这种影响打破了观测到的标准II型超新星的亮度和膨胀率之间的关系。磁星能量注入也延迟复合,甚至可能导致再电离,使光球温度和速度逆转。磁星的能量沉积在喷出物底部的一个狭窄的质量壳层中,导致了一个密度为1000 km/s的致密壳层的形成,这导致了光球相末期的光变曲线隆起。将这种能量沉积在内部喷出物的广泛质量范围内,以模拟多维流体不稳定性的影响,防止形成致密的外壳,并产生更早上升和更平滑的光曲线。磁星对SN辐射的影响一般在20- 30天之前是不可见的,在此期间,人们可以从RSG祖先中辨别出BSG。我们提出了一个超亮II型SN …
2018-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Ultraviolet spectroscopy reveals a hot and luminous companion to the Be star+black hole candidate MWC 656
Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所);Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg(海德堡大学物理与天文学院);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Astronomisches Rechen-Institut(海德堡大学天文学中心,天文计算研究所);Department of Astronomy, California Institute of Technology(加州理工学院天文学系);Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg(海德堡大学跨学科科学计算中心);Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学安东·潘内科克天文学研究所);Center for High Angular Resolution Astronomy and Department of Physics and Astronomy, Georgia State University(佐治亚州立大学高分辨率天文学中心及物理与天文学系);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere(欧洲南方天文台)
通过Hubble空间望远镜的多时期紫外光谱和高分辨率光学光谱重新评估MWC 656伴星性质,发现其具有高温高光度特征,排除黑洞并支持中间质量剥离星的假设。
2026-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Highly Luminous Supernovae associated with Gamma-Ray Bursts I.: GRB 111209A/SN 2011kl in the Context of Stripped-Envelope and Superluminous Supernovae
GRB 111209 A是有史以来观测到的最长的伽马射线暴(GRB)之一,与SN 2011 kl有关,SN 2011 kl是迄今为止探测到的最明亮的GRB超新星(SN),它显示出由磁星中央引擎提供动力的证据。我们将SN 2011 kl置于SNe大样本的背景下,更详细地解决了它是否可以被放射性供电的问题,以及它是否代表GRB-SN或欠发光超亮SN(SLSN)的极端版本。我们使用SN 1998 bw作为模板对SN 2011 kl进行建模,并推导出包含近红外数据的热光度曲线。我们比较SN 2011 kl的属性,剥离信封和超亮超新星的文献结果。在k,s上下文中的比较,即,在光度和光变曲线拉伸方面将其与SN 1998 bw模板进行比较,清楚地表明SN 2011 kl是迄今为止最明亮的GRB-SN,并且它与其他事件的光谱非常不同,显着更蓝/更热。虽然SN 2011 kl没有达到SLSNe的经典光度阈值,并且比它们中的任何一个都演化得更快,但它在几个方面比经典的GRB关联的宽线Ic型SNe更像SLSNe。GRB 111209 A是一个非常活跃的事件,在早期(瞬发)和非常晚(SN)的时间。我们在另一个出版物中表明,除了极端的持续时间,伽玛暴和余辉参数与这些参数的已知分布一致。另一方面,SN 2011 kl在光度和光谱特性方面都非常出色,这表明GRB 111209 A可能不是由标准模型的中央引擎提供…
2019-03-08 astro-ph.HE
The Most Luminous Known Fast Blue Optical Transient AT 2024wpp: Unprecedented Evolution and Properties in the Ultraviolet to the Near-Infrared
研究通过约100天的紫外—光学—红外观测,揭示AT 2024wpp为已知最亮LFBOT,具有持续高温、非对称多成分外流及近红外超出,指向中心致密天体超爱丁顿吸积。
2025-08-31 astro-ph.HE
Luminous Red Novae as shock-powered transients I: Electron-scattering wings and deviations from Case B
Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所);Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科早期宇宙研究中心);Astronomical Institute, Tohoku University(东北大学天文学研究所)
研究亮红新星光谱行为,通过六个样本识别出激波过程光谱证据,如快速抛射物扫过上游物质等,发现激波光度可解释其总能量,平台期后光谱学有用,还从复合线比值得到上游介质密度限制。
2026-07-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
A possible bright ultraviolet flash from a galaxy at redshift z ~ 11
在光学天空中,来自宇宙学距离的几分钟持续时间的瞬变是罕见的。引起这种瞬变的已知物体包括伽马射线暴(GRB),这是宇宙中最明亮的爆炸,在红移高达9.4时被探测到。这些高红移伽玛暴及其辐射可以用来探测宇宙黎明时期的恒星形成和再电离历史。在这里,我们报告了一个近红外瞬变与观测的持续时间短于245秒,与发光的恒星形成星系GN-z11在z ~ 11。近红外光谱中显示的大地吸收表明其来源于大气层上方。我们可以根据观测信息和我们目前对这些物体性质的理解,排除太阳系中已知人造物体或移动物体的可能性。由于一些长持续时间的伽玛暴与明亮的紫外线(UV)或光学闪光有关,因此我们研究了检测到的信号来自与GN-z11的长伽玛暴相关的静止帧紫外闪光的可能性。尽管是一个伽玛射线暴的概率很低,我们发现,光谱,亮度和持续时间的瞬态是一致的,这样的解释。我们的结果可能表明,长伽玛射线暴可以产生早在大爆炸后4.2亿年。
2020-12-13 astro-ph.HE
High energy neutrinos from pulsar-powered optical transients: LFBOTs as potential origin of the KM3NeT event KM3-230213A
Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙学物理研究所);Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences(东北大学理学研究科天文科学研究所前沿跨学科科学研究院);Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University
研究探讨了LFBOTs作为KM3NeT事件KM3-230213A的潜在来源,通过分析中微子通量和光学暂现体特性,提出脉冲星驱动的光学暂现体可能成为高能中微子探测的候选源。
2026-01-29 astro-ph.HE hep-ph
Optically thick envelopes around ULXs powered by accreating neutron stars
磁化的中子星至少为某些超亮X射线源提供能量。在这些情况下,吸积流在磁层半径处中断,然后沿着磁场线到达中子星表面。沿着磁场线移动的吸积物质形成围绕中心物体的吸积包络。我们表明,在高质量吸积率的情况下,$\gtrsim 10^{19}\,{\rm g\,s^{-1}}$的信封变得封闭和光学厚,这影响吸积流的动力学和观测表现的中子星隐藏在信封。特别是,光学厚的吸积包络的结果在多色黑体光谱起源于磁层表面。光谱和光子能量通量随视角而变化,这引起以高脉冲分数和通常平滑的脉冲轮廓为特征的脉动。由于与包络的相互作用,辐射的再处理导致回旋散射特征从光谱中消失。我们推测吸积中子星提供能量的超亮X射线源的超轨道变化可以归因于磁偶极子与吸积盘相互作用导致的中子星的进动。
2017-01-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Most Luminous Supernovae
最近的观测揭示了极其明亮的超新星的惊人多样性,似乎辐射能量无限制地增加。我们在这里考虑现有模型可以为非相对论性、各向同性恒星爆炸提供峰值亮度和总辐射能量的物理限制。最明亮的超新星是由亚毫秒磁星驱动的I型爆炸。这样的模型可以达到$\rm 2\times10^{46}\ erg\ s^{-1}$的峰值亮度,并且辐射$\rm 4 \times10^{52}\ erg$的总能量。其他不太明亮的模型也被探索,包括在红超巨星,脉动对不稳定超新星和对不稳定超新星的瞬时高能爆炸。给出了每种情况下的近似解析表达式和极限。不包括磁星,最亮的模型的峰值亮度接近$\rm 1\times10^{44}\ erg\ s^{-1}$。总辐射功率的相应限值为$\rm3 \times 10^{51}\ erg$(I型)和$\rm1 \times 10^{51}\ erg$(II型)。最近的瞬态事件,ASASSN-15 lh的磁星为基础的模型提出的应变,但不超过该模型可以提供的限制。
2016-03-13 astro-ph.HE
Spectroscopic Modeling of Luminous Transients Powered by H-Rich and He-Rich Circumstellar Interaction
本文用开源SuperLite辐射转移代码系统建模富氢与贫氢超亮超新星的CSM相互作用,揭示CSM质量、成分和几何结构对Hα、Hβ等光谱演化的指示意义。
2024-11-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Rapidly Evolving and Luminous Transients Driven by Newly Born Neutron Stars
我们提供了一个全面的分析,最近发现的泛星1中深调查的一些快速发展和发光瞬变的发射材料的属性。据发现,这些瞬变可能是由一个低质量的非相对论流出,是由一个新诞生的,快速旋转,高度磁化的中子星持续供电。这样的系统可能起源于白矮星的吸积引起的坍缩,或者是中子星-中子星双星的合并。因此,对这些瞬态的观测将有助于约束白矮星和中子星物理和/或搜索和识别合并的引力波信号。
2015-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Do Neutron Star Ultra-Luminous X-Ray Sources Masquerade as Intermediate Mass Black Holes in Radio and X-Ray?
本研究通过射电观测分析7个中子星超亮X射线源,发现其射电辐射极弱,不会干扰射电/X射线波段的中等质量黑洞筛选,带致密射电对应体的超亮X射线源大概率不是中子星。
2024-10-30 astro-ph.HE
Multi-Wavelength Identification of a Luminous Mid-Infrared Supernova Powered by Circumstellar Interaction with Binary-Driven Pre-supernova Mass Loss
Columbia University(哥伦比亚大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(西蒙斯基础研究所计算天体物理中心);California Institute of Technology(加州理工学院);The Observatories of the Carnegie Institution for Science(卡内基科学机构天文台)
本研究通过多波段观测SN 2022yyz,利用红外测光选择发现晚期星周物质相互作用,结合模型揭示双星驱动的超新星前质量损失增强,为绘制大质量恒星终局质量损失奠定基础。
2026-09-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Jet-powered supernovae of $\sim 10^5\,M_{\odot}$ population III stars are observable by $Euclid$, $WFIRST$, $WISH$, and $JWST$
在高红移$z\gtrsim6$观测到的超大质量黑洞可以从质量为$\sim10^5\,M_{\odot}$的直接坍缩黑洞(DCBH)中生长出来,DCBH是由超大质量恒星(SMS)坍缩产生的。如果一个相对论喷流从DCBH发射,它可以突破坍缩的SMS并产生伽马射线暴(GRB)。虽然大多数的伽玛暴喷流离轴从我们的视线,我们表明,从喷流注入到茧的能量是巨大的$\sim10^{55-56}\,{\rm{erg}}$,使茧火球被观察到的超发光超新星的$\sim10^{45-46}\rm{\,erg\,s^{-1}}$为$\sim5000 [(1+z)/16] \rm{\,days}$。它们可以被未来的近红外波段望远镜探测到,如$Euclid$、$WFIRST$、$WISH$和$JWST$,每年发生$z\sim20$和$\sim 100$事件,为DCBH场景提供了直接证据。
2016-10-15 astro-ph.HE
\texttt{TransFit-MAG}: Self-Consistent Modeling of Magnetar-Powered Transients from Shock Breakout to Spin-Down Heating
Central China Normal University(华中师范大学);National Astronomical Data Center(国家天文数据中心)
提出TransFit-MAG框架,自洽耦合辐射扩散、磁星驱动的脉冲星风云动力学和激波传播,统一解释磁星驱动暂现源的双峰或单峰光变曲线,并拟合LSQ14bdq。
2026-06-18 astro-ph.HE
Radio and X-ray observations of the luminous Fast Blue Optical Transient AT2020xnd
本文报道了在$z=0.2433$对快蓝光学瞬变(FBOT)AT 2020 xnd/ZTF 20 acigmel的深X射线和射电观测,观测时间为爆炸后的$13$ d至$269$ d。AT 2020 xnd属于光学发光的FBOTs类别,与原型事件AT 2018 cow相似。AT 2020 xnd显示在20 GHz和爆炸后达到$L_ν\approx8\times10^{29}$ ergs $^{-1}$ Hz $^{-1}$和$75$ d的发光无线电发射,伴随着在$L_{X}\approx6\times10^{42}$ ergs $^{-1}$处达到峰值的发光和快速衰减的软X射线发射。解释的背景下,从爆炸的冲击波与环境的相互作用的同步辐射的无线电发射,我们发现,AT 2020 xnd推出了高速外流($v\sim$ 0.1-0.2 $c$)传播到一个致密的拱星介质(有效$\dot M\approx10^{-3}M_{\rm{sol}}$年$^{-1}$的假设风速为$v_w=1000$公里$^{-1}$)。与AT 2018 cow类似,探测到的X射线发射与外推的同步加速器光谱相比是过量的,并构成了不同的发射成分,可能是由新形成的黑洞或中子星上的吸积提供动力。这些特性使AT 2020 xnd成为AT 2018 cow的高红移类似物,并使AT 2020 xnd成为具有发光多波长对应物的光学发光F…
2021-10-11 astro-ph.HE
Discovery of a Luminous Radio Transient 460 pc from the Central Supermassive Black Hole in Cygnus A
我们报告了一个新射电源的出现,它位于距离天鹅座A的核心460 pc的投影偏移处。源(我们命名为天鹅座A-2)的通量密度从1989年的上限<0.5 mJy上升到2016年的4 mJy(nu=8.5 GHz),但目前每年的变化不超过百分之几。该源的射电光度与已知最明亮的超新星相当,在VLBA观测中它是紧凑的,尺度为4 pc,并且与现有的自适应光学和HST观测中看到的近红外点源一致。对这个来源最可能的解释是,它代表了一个次级超大质量黑洞,在天鹅座A主恒星附近的近轨道上,尽管不能排除一个外来的超新星模型。在这个位置,次级SMBH的引力影响可能在触发快速吸积方面发挥了重要作用,在过去的10^7年里,快速吸积为天鹅座A射电喷流提供了动力。
2017-05-25 astro-ph.HE
Supernova luminosity powered by magnetar-disk system
磁星是一些高能超新星爆发的潜在动力源之一,如I型超亮超新星(SLSNe I)和宽线Ic型超新星(SNe Ic-BL)。为了探索这两类超新星之间可能存在的联系,我们研究了回退吸积盘对磁星演化和磁星驱动的超新星的影响。在这种情况下,磁星和回退吸积盘之间的相互作用将加速磁星在吸积状态下的自旋,但可能导致磁星在螺旋桨状态下的大幅自旋下降。因此,磁星的初始旋转在自旋演化中起的作用较小。这样的磁星-盘相互作用方案可以很好地解释SNe Ic-BL和SLSNe I的光变曲线,对于这两种光变曲线,观测到的差异对磁星的初始磁场以及盘的回退质量和时间尺度敏感。与为SNe Ic-BL供电的磁星相比,那些导致更明亮的SNe的磁星通常保持更快的旋转,并且在峰值时间附近具有相对较低的有效磁场。此外,SLSNe I和长伽马射线暴之间的联系,如果在未来观测到,可以在磁盘系统的背景下解释。
2021-05-12 astro-ph.HE
Periodic Fast Radio Bursts from Luminous X-ray Binaries
快速射电暴(FRB)到达时间周期性的发现,对磁星研究提出了挑战。然而,假设FRB是由磁化冲击或相对论外流中的磁重联引起的模型并不特定于磁星发动机;相反,它们只需要将相对论能量脉冲注入到致密的磁化介质中。因此,出于这样的动机,我们概述了一个新的场景,其中FRB是由来自吸积黑洞或中子星的短暂相对论流出("耀斑“)提供动力,这些流出传播到预先存在的("静止”)喷流的空腔中。为了重现FRB的光度和速率,我们被迫考虑进行超爱丁顿质量转移的恒星质量紧凑型天体的二进制文件,类似于超铝X射线(ULX)源。事实上,FRB的宿主星系,以及它们在宿主星系内的空间偏移,与ULX表现出广泛的相似性。几天到几年的时间尺度上的周期性可以归因于岁差(例如,透镜Thirring)的极地吸积漏斗,沿其FRB发射的几何和相对论光束,扫过观察者的视线。通过吸积功率来解释最明亮的FRB可能需要一群经历不稳定(动态时间尺度)质量转移的双星系。这将导致一些重复的FRB的性质在数月至数年的时间尺度上发生长期演化,随后是类似于发光的红新星的瞬态光学/IR对应物,或者更明亮的吸积动力光学/X射线瞬态。我们鼓励对已知ULX源进行有针对性的FRB搜索。
2021-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Rapid turn-on of a luminous X-ray source in the candidate Lyman continuum emitting galaxy Tol 0440-381
钱德拉天文台对附近的候选莱曼连续体(LyC)发射星系Tol 0440-381的观测表明,X射线源在3.8天内至少增亮4倍,亮度为1.6E40 erg/s。X射线发射可能来自低光度活动星系核或超光度X射线源。X射线源的性质与Haro 11和Tololo 1247-232中发现的相似,这是唯一一个在X射线中分辨出的其他LyC发射星系。这三个星系都有发光的、可变的和硬光谱的X射线源,它们很可能是由吸积提供动力的。聚集到致密物体上会产生强大的外流和电离辐射,这可能有助于LyC逃逸。
2022-01-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
AT 2016blu: Accretion-Powered Outbursts in a Luminous Blue Variable and Compact Object Binary
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Virginia Institute of Theoretical Astronomy, University of Virginia(弗吉尼亚大学理论天体物理研究所);Steward Observatory, University of Arizona(亚利桑那大学斯图德天文台);South African Astronomical Observatory(南非天文台);University of Cape Town(开普敦大学);NITheCS National Institute for Theoretical and Computational Sciences, South Africa(南非国家理论与计算科学研究所);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
研究发现NGC 4559星系的伪超新星AT 2016blu的27次准周期爆发由LBV与致密天体双星的吸积驱动,为首个此类大质量X射线双星案例
2026-08-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
ASASSN-15lh: A Superluminous Ultraviolet Rebrightening Observed by Swift and Hubble
本文介绍并讨论了Swift上的紫外/光学望远镜的紫外和光学测光以及X射线望远镜的X射线极限,以及ASASSN-15 lh上的哈勃空间望远镜的成像偏振和紫外/光学光谱。它被归类为贫氢超亮超新星(SLSN I),比任何其他观测到的超新星都要明亮。ASASSN-15 lh在单独或合并观察的X射线中未检测到。从偏振测定法我们确定爆炸只是轻微的不对称。我们发现ASASSN-15 lh的通量在紫外线中强烈增加,其紫外线光度比富含氢的紫外线明亮的SLSN II SN 2008 es大100倍。我们发现像ASASSN-15 lh这样明亮的天体很容易被探测到,超过了大型综合巡天望远镜计划的单次访问深度。深度近红外巡天可以探测到超过20红移的天体,从而能够探测最早的恒星形成。在峰值亮度之后大约两个月,可以看到一个晚期的再亮--在较短的波长下最突出--它本身就像一颗超亮的超新星一样明亮。再增亮过程中的紫外光谱主要是连续谱,没有SLSNe或潮汐破裂事件中看到的宽吸收或发射谱线,也没有ASASSN-15 lh的早期光谱。我们的光谱没有显示出强的氢发射,只显示出LyA吸收附近的红移先前发现的光学吸收线的假定主机。ASASSN-15 lh的属性是极端的,无论是SLSNe或潮汐中断事件相比。
2016-08-10 astro-ph.HE
The luminous and rapidly evolving SN 2018bcc: Clues toward the origin of Type Ibn SNe from the Zwicky Transient Facility
Ibn型超新星(SNe)是快速演化和明亮的(M $_\text{R,peak}$ $\sim-19$)瞬变,与富氦的星周物质(CSM)相互作用。SN 2018 bcc在爆炸后不久被ZTF探测到,它提供了对快速伊本型的上升光变曲线(LC)形状的最佳限制。目的:我们使用SN 2018 bcc的高质量数据集来研究该类的观测特征。此外,SN 2018 bcc的动力机制为有争议的Ibn型SNe的祖先联系提供了见解。方法:我们比较了从经验模型得到的良好约束的LC性质与文献进行比较。我们拟合伪测辐射热LC与半解析模型供电的放射性衰变和CSM相互作用。最后,为了研究天鹅座P-Cygni剖面的形成和CSM性质的估计,我们对突出的He I谱线的剖面和发射率进行了建模。结果如下:SN 2018 bcc在静止框架中上升到峰值的时间为$5.6^{+0.2}_{-0.1}$天,上升形状幂律指数接近2,似乎是一个典型的快速演化的Ibn型SN。光谱缺乏SN样喷出物的签名,并占主导地位的超过15个他的发射功能,在20天过去的高峰,旁边的钙和镁,都与V $_{\text{FWHM}} \sim 2000~\text{km}~\text{s}^{-1}$。发光和快速演变的LC可以供电CSM相互作用,但不是由放射性$^{56}$ Ni的衰变。He I线的建模表明,一个致密的光学厚CSM,可以解释P-Cygni配置文件。结…
2021-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
General relativistic radiation magnetohydrodynamics simulations of supercritical accretion onto magnetized neutron star; -modeling of ultra luminous x-ray pulsars
通过2.5维广义相对论辐射磁流体动力学模拟,我们证明了超临界吸积到非旋转,磁化中子星,其中偶极子场的磁场强度是$10^{10}$ G的恒星表面。我们发现超临界吸积流由吸积柱和截断吸积盘两部分组成。超临界吸积盘,出现在远离中子星的地方,在$\sim 3R_*$ cm附近被截断($R_*=10^6$ cm是中子星的半径),在那里通过偶极磁场的磁压与盘的辐射压平衡。圆盘在截断半径附近的角动量通过偶极场的磁矩有效地向内传输,诱导中子星的自旋。估算的自旋上升速率$\sim -10^{-11}$ s s $^{-1}$与最近对超亮X射线天体的观测结果是一致的。在截断半径范围内,气体沿着偶极场落在中子星上,导致在南北半球上形成吸积柱。柱的净吸积率和光度分别为$\sim 66L_{\rm Edd}/c^2$和$\lesssim 10L_{\rm Edd}$,其中$L_{\rm Edd}$是爱丁顿光度,c是光速。我们的模拟支持一个假设,即超发光的X射线天体是由磁化中子星的超临界吸积提供动力的。
2017-07-26 astro-ph.HE
X-ray coherent pulsations during a sub-luminous accretion disk state of the transitional millisecond pulsar XSS J12270-4859
我们提出的第一个检测的X射线相干脉动的过渡毫秒脉冲星XSS J12270-4859,而它是在一个亚发光的吸积盘状态的特点是0.5-10 keV的光度为5E 33 erg/s(假设距离为1.4千秒差距)。通过XMM-牛顿观测到脉动,均方根振幅为(7.7 +/- 0.5)%,二次谐波强于基频,并且在源既不闪烁也不倾斜时被检测到。对这一发现最有可能的解释是,来自吸积盘的物质被中子星的磁层引导并吸积到其极冠上。根据标准的盘吸积理论,对于观测到的脉动,盘中的质量流入速率可能大于实际到达中子星表面的等离子体的量;然后可能发生由快速旋转的磁层发射的外流,与观测到的宽带光谱能量分布一致。我们还报告了在最近的一次观测中没有探测到X射线脉动,而源表现为旋转供电的无线电脉冲星。
2015-07-23 astro-ph.HE
Different types of ultraluminous X-ray sources in NGC 4631
利用XMM-Newton、Chandra和ROSAT观测资料,对NGC 4631星暴星系中最亮的X射线源进行了重新研究。最有趣的来源是一个高度可变的超软ULX。我们认为它的热光度在高/超软状态下约为几个10^{39} erg/s:这比以前的研究中估计的低一个数量级,因此减少了对极端或奇异场景的需求。此外,我们发现,该源是在一个非典型的低/软(kT ~ 0.1-0.3 keV)状态在钱德拉观测。通过比较高低态,我们认为,光谱特性可能不符合预期的吸积中等质量黑洞的行为。我们认为,周期性的超级爱丁顿爆发与光球膨胀从一个大质量的白矮星(M_{wd} >~ 1.3 M_{sun}),由非稳定的核燃烧提供动力,可能是一个可行的可能性,在替代以前提出的超爱丁顿流出的方案,从吸积恒星质量的黑洞。在这个来源中,核燃烧为白矮星爆发提供动力所需的长期平均吸积速率约为5-10 x 10^{-6} M_{sun} /年:这与用来解释最明亮的硬光谱ULX(由黑洞吸积提供动力)的热时间尺度质量转移速率相当。NGC 4631中其他四个最明亮的X射线源(其中三个可以归类为ULX)似乎是典型的吸积黑洞,在四种不同的光谱状态:高/软,凸谱,软过剩的幂律,和简单的幂律。它们都不需要质量>~ 50 M_{sun}。
2009-01-27 astro-ph.HE
A Unified Energy-Reservoir Model Containing Contributions from $^{56}$Ni and Neutron Stars and Its Implication to Luminous Type Ic Supernovae
大多数Ic型核心坍缩超新星(CCSNe)产生$^{56}$ Ni和中子星(NS)或黑洞(BH)。新生超新星的偶极辐射在解释任何带的峰值绝对星等$M_{\rm peak}$为$\gtrsim -19.5$ ~mag的超新星(SNe)时通常被忽略,而$^{56}$ Ni在解释大多数任何带的$M_{\rm peak}$为$\lesssim -21$ ~mag的Ic型超亮超新星(SLSNe Ic)时可以忽略,因为磁星(高度磁化的NS)的光度可以超过中等量的$^{56}$ Ni。然而,对于$-21 \lesssim M_{\rm peak}\lesssim -19.5$ ~mag的发光SNe Ic,如果不进行认真的建模,就不能忽略$^{56}$ Ni和NS的贡献,因为它们不是SLSNe,并且$^{56}$ Ni的质量可能高达$\sim 0.5 M_{\odot}$。在本文中,我们提出了一个统一的模型,包含从$^{56}$ Ni和新生NS的贡献。我们选择了三个发光的SNe Ic-BL,SN~ 2010 ay,SN~ 2006 nx和SN~14475,并表明,如果这些SNe由$^{56}$ Ni供电,则$M_{\rm Ni}$与$M_{\rm ej}$的比率是不现实的。另外,我们调用磁星模型和混合($^{56}$ Ni + NS)模型,并发现它们可以拟合的观测,表明我们的模型是有效的和必要的发光…
2015-04-18 astro-ph.HE
PTF10iya: A short-lived, luminous flare from the nuclear region of a star-forming galaxy
本文介绍了由Palomar瞬变工厂发现的短寿命(dt ~ 10 d,光衰率~ 0.3 mag/d)发光(M_g ~ -21 mag)瞬变源PTF 10 iya的发现和特性。紫外/光学光谱能量分布与一个黑体相当好地拟合,该黑体的T约为1-2 x 10^4 K,峰值测辐射热光度L_BB约为1-5 x 10^44 erg/s(取决于消光校正的细节)。在X射线波段辐射的能量相当,这似乎是由一个不同的物理过程引起的。PTF 10 iya的位置与恒星形成星系的核心(z = 0.22405 +/- 0.00006)一致,在350 mas(99.7%置信半径)内,或投影距离小于1.2 kpc。乍看之下,这些特性似乎让人想起许多活动星系核(AGN)近紫外光谱中所见的特征性“蓝色大隆起”。然而,对宿主星系的发射线诊断,以及追溯到2007年的历史光变曲线,没有显示出类似活动星系核活动的证据。因此,我们考虑是否由一个否则静止的超大质量黑洞恒星的潮汐破坏可以解释我们的观察。尽管时间信息有限,PTF 10 iya似乎与被~ 10^7 M太阳黑洞破坏的太阳型恒星早期“超爱丁顿”阶段的预测大致一致。不管吸积物质的确切物理来源如何,大的光度和短的持续时间表明,否则静止的星系可以非常迅速地过渡到爱丁顿极限附近的辐射;许多这样的爆发可能被以前缺乏足够节奏的调查错过了。
2011-10-17 astro-ph.HE
Stability of mass transfer from massive giants: double black-hole binary formation and ultra-luminous X-ray sources
具有大质量施主和致密伴星的双星系统中施主在主序后快速演化时的质量转移是形成并合双星质量黑洞双星的主要途径之一。这种质量转移以前被假定为不稳定的,并预计将导致一个共同的信封事件。然后,共同的包络事件将以双黑洞的形成或两颗恒星的合并而结束。我们重新访问的质量转移的稳定性,并发现,对于一个大范围的二元轨道分离的质量转移是稳定的。这一新发现的稳定性使我们能够调和人口合成研究预测的双黑洞二元合并的理论速率和LIGO获得的经验速率。然而,质量传递的稳定性导致超发光X射线源的形成。理论上预测的恒星质量BH驱动的超亮X射线源的形成速率以及产生的X射线亮度范围可以解释观测到的明亮的超亮X射线源。
2016-06-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multi-wavelength observations of the Luminous Fast Blue Optical Transient AT2023fhn
本文通过多波段光变、宿主星系与星周环境建模研究 AT2023fhn,发现其辐射比差异或源于视角,并支持大质量恒星相关前身模型。
2024-10-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Radioactively Powered Emission from Black Hole-Neutron Star Mergers
探测引力波(GW)源的电磁对应物对于揭示致密双星合并的本质具有重要意义。本文对黑洞-中子星合并过程中的放射性能量辐射进行了三维、多频、含时的辐射转移模拟。根据BH与NS的质量比,BH的自旋和致密物质的状态方程,BH-NS合并可以比NS-NS合并喷射更多的物质。在这种情况下,BH-NS合并喷出物的放射性能量发射可能比NS-NS合并更明亮。我们发现,尽管预计较大的距离BH-NS合并事件,观测到的亮度BH-NS合并可以媲美,甚至高于NS-NS合并。我们发现,当潮汐扰动的BH-NS合并喷出物被限制在一个小的立体角,从BH-NS合并喷出物的排放往往是蓝色的比从NS-NS合并喷出物为一个给定的总光度。由于这一性质,我们可能能够区分BH-NS合并事件从NS-NS合并事件的放射性供电发射的多波段观测。除了GW观测,这种电磁观测可能提供关于致密双星聚结性质的独立信息。
2013-10-10 astro-ph.HE gr-qc
A persistent ultraviolet outflow from an accreting neutron star binary transient
所有吸积盘的天体都会产生强大的外流。在包含中子星(NS)或黑洞的双星中,吸积经常发生在剧烈的爆发期间。在这些爆发的主要盘风签名是蓝移的X射线吸收线,这是优先看到盘为主的“软状态”。相比之下,光学风形成的线最近被发现在“硬态”,当一个热日冕主导的光度。这些特征之间的关系尚不清楚,尽管在紫外线(UV)区域有许多强烈的共振跃迁,但还没有爆发系统揭示出X射线和光学波段之间的风形成的线。在这里,我们表明,瞬态NS二进制斯威夫特J1858.6-0814表现出风形成,蓝移吸收与C IV,N V和He II在时间分辨紫外光谱在发光硬态。这是第一次有证据表明,在这种状态下,有一个温暖的、中等电离的外流成分。同时观察到的光学线也显示瞬态蓝移吸收。将紫外数据分解为常数和变量分量,蓝移吸收与前者相关。这意味着外流与数据中的发光耀斑无关。联合存在的紫外线和光学风的功能揭示了一个多相和/或分层流出的外盘。辐射流体动力学模拟已经预测了所有吸积状态的这种持续质量损失,并有助于解释短于预期的爆发持续时间。
2022-03-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Probing Cosmic-Ray Ion Acceleration with Radio-Submm and Gamma-Ray Emission from Interaction-Powered Supernovae
某些超新星(SNe)的光学和近红外辐射,包括IIn型和可能的超亮SNe,可能是由SN喷出物和致密的星周物质(CSM)之间的碰撞提供动力。我们认为,CSM质量和半径的范围内,可以形成无碰撞冲击,允许有效的宇宙射线(CR)加速。我们发现,PP碰撞这些新加速的CR和CSM之间的导致不仅伽马射线,但也次级电子和正电子辐射同步辐射光子的高频无线电波段。我们的估计意味着,各种设施,包括Jansky甚大阵列(VLA)和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)可能会观察到这样的SNe在Gpc距离的后续观测在几个月到几年,虽然检测能力强烈依赖于CSM密度以及观测频率。检测到这个信号将在早期为我们提供CR加速的独特探针,即使没有检测到,也会对CR离子加速的可能性产生有趣的限制。根据我们以前的工作,我们还表明,GeV的伽马射线可以逃脱系统没有严重的衰减,鼓励与费米点源和堆叠分析。我们提供的食谱诊断相互作用供电SN的情况下,多信使(中微子和伽马射线)的意见。
2014-02-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supernovae Powered by Collapsar Accretion in Gamma-Ray Burst Sources
长持续时间伽马射线暴(LGRB)与Ic型超新星的关联对超新星爆炸模型提出了挑战。在LGRBs的Bracksar模型中,伽马射线产生于从黑洞的磁层发射的超相对论喷流中,该黑洞是在旋转的祖星坍缩后形成的。喷流沿着恒星的旋转轴准直,但伴随的发光超新星应该是相对的-虽然肯定不是完全的-球形,并且应该合成大量的56 Ni。我们的目标是提供一个定性评估的可能性,吸积的祖信封上的黑洞,这权力的LGRB,也可以存款足够的能量和镍质量的信封,以产生一个发光的超新星。为此,在吸积过程中在黑洞附近耗散的能量必须向外传输,在那里它可以驱动类似超新星的冲击波。在这里,我们建议的能量是通过对流传输和发展的分析玩具模型,依赖于全球质量和能量守恒,恒星坍缩的动力学。该模型表明,速度约为10,000 km/s的冲击波可以被驱动到包层中,并且可能发生约10^51 erg的爆炸。吸积能量转移到包层的效率取决于距离黑洞约100- 1,000 km处的平流和对流的竞争,并且对对流混合长度、有效粘性应力的大小和下落包层的特定角动量的值敏感。从黑洞周围的下落包层初始圆化开始,在数十秒的过程中,对流吸积流中可能会合成大量的56 Ni。合成的镍与大量未燃烧的喷出物对流混合。
2011-09-11 astro-ph.HE astro-ph.SR
A luminous and hot infrared through X-ray transient at a 5 kpc offset from a dwarf galaxy
本研究在ZTF数据中发现首个偏移型高温多波段暂现源AT 2024puz,其位于矮星系外5 kpc处,能段介于LFBOTs和TDEs之间,可能与中等质量黑洞吸积事件相关,凸显了拓展暂现源搜寻范围的必要性。
2025-05-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Directly tracking the re-brightening of a supermassive black hole accretion disk
INAF Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, University of Durham(杜伦大学物理系河外星系研究中心);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Firenze(佛罗伦萨大学物理与天文系);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”(罗马第二大学物理系);Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre(罗马第三大学数学与物理系);Quasar Science Resources SL for ESA, (ESAC), Science Operations Department(欧洲空间局科学操作部门夸克科学资源有限公司);NASA(美国国家航空航天局)
研究通过六年同时监测近邻活跃星系ESO 511-G030的紫外和X射线数据,发现吸积盘辐射的显著变化,揭示了高吸积率下紫外和X射线数据之间的非线性相关性,以及低吸积率下吸积盘可能蒸发为几何厚、光学薄热流的机制,提示超大质量黑洞吸积状态的转变。
2026-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE