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超亮超新星 Gaia16apd 的紫外过剩揭示了一个强大的中心引擎

太阳与恒星天体物理 2017-01-23 v3 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

自过去十年发现超亮超新星(SLSNe)以来,已知这些事件比其他超新星子类型展现出更蓝的谱能量分布,并在紫外波段有显著输出。然而,在静止系波长低于 3000\sim 3000 \AA 处,Gaia16apd 事件似乎甚至比其他 SLSNe 更亮。Yan 等人 (2016) 最近给出了 HST UV 光谱,并将 UV 流量归因于低金属丰度从而减弱了线覆盖。在此,我们给出了时间基线更长的 UV 和光学光变曲线,揭示了尽管光学演化典型,但 UV 波段快速下降。结合已发表的 UV 光谱与我们自己的光学数据,我们证明 Gaia16apd 在最大光度时具有比几乎任何 SLSN 都热得多的连续谱,但此后迅速冷却,在峰值后约 10\sim 10-15 天便与其他事件无法区分。通过将 UV 吸收线的等值宽度与其他事件进行比较,我们表明过剩的 UV 连续谱是更强大的中心能量源的结果,而不是相对于其他 SLSNe 缺乏 UV 吸收或与周围介质相互作用的额外成分。这些发现有力地支持了贫氢 SLSNe 的中心引擎假说。一次抛射 Mej=4(0.2/κ)M_{\rm ej} = 4 (0.2/\kappa) M_\odot(其中 κ\kappa 是以 cm2^2g1^{-1} 为单位的不透明度)并形成自转周期 P=2P=2 ms、B=2×1014B=2\times10^{14} G(低于具有可比上升时间的其他 SLSNe)的磁星,可以一致地解释光变曲线演化和峰值时的高温。宿主金属丰度 Z=0.18Z=0.18 Z_\odot 与其他 SLSNe 相当。

关键词

引用

@article{arxiv.1611.06993,
  title  = {An ultraviolet excess in the superluminous supernova Gaia16apd reveals a powerful central engine},
  author = {M. Nicholl and E. Berger and R. Margutti and P. K. Blanchard and D. Milisavljevic and P. Challis and B. D. Metzger and R. Chornock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06993},
  year   = {2017}
}

备注

Updated to match accepted version (ApJL)