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衰减之后:IIP型超新星的晚期光谱分析

太阳与恒星天体物理 2017-01-18 v3 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

本文分析了低红移(z < 0.016)、富氢的IIP型超新星(SNe IIP)的晚期(平台后;103 < t < 1229 d)光学光谱。我们新构建的样本包含38个SNe IIP的91条星云光谱,是迄今单项研究中分析过的同类最大数据集,且许多对象有互补的测光数据。我们测定了多条发射线的峰值光度与总光度、峰值速度、HWHM强度及轮廓形状。研究了这些数值及各种通量比的时间演化。我们还探究了这些测量值与测光可观测量(如峰值与平台绝对星等,以及各光学波段晚期光变曲线下降率)之间的相关性。我们发现的最强且最稳健的结果是:除氦线外,所有光谱特征的光度在晚期V波段下降率较陡的天体中往往更高。陡峭的晚期V波段斜率可能源于伽马射线与正电子俘获效率降低,这可由抛射物质结块或爆炸本身非球面性等多维效应引起。此外,若伽马射线与正电子更易逃逸,则观测发射线中的光子也同样更易逃逸,从而导致更亮的光谱特征。研究还表明,前身星更大的SNe IIP其抛射物具有物理上更延展且与氢层混合良好的氧层。另外,我们发现一个子集对象存在非对称Ni-56抛射的证据,其形状可能为双极。我们还将观测与两个独立小组的SNe IIP理论晚期光谱模型进行比较,发现与两组模型均达成中等至良好的一致。我们的SNe IIP光谱与金属度相对较低(Z \le 0.01)的12-15 M_Sun前身星模型相符。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.07654,
  title  = {After the Fall: Late-Time Spectroscopy of Type IIP Supernovae},
  author = {Jeffrey M. Silverman and Stephanie Pickett and J. Craig Wheeler and Alexei V. Filippenko and Jozsef Vinko and G. H. Marion and S. Bradley Cenko and Ryan Chornock and Kelsey I. Clubb and Ryan J. Foley and Melissa L. Graham and Patrick L. Kelly and Thomas Matheson and Joseph C. Shields},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.07654},
  year   = {2017}
}

备注

resubmitted to MNRAS, 50 pages (29 of which are tables), 15 figures, 10 tables