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非球形周围介质中的冲击:AT2018cow的能量来源

高能天体物理现象 2026-01-28 v1

摘要

我们提出了对亮光快蓝光偶现象AT2018cow的量化模型,认为通过在非球形周围介质(CSM)中传播的冲击产生X射线和紫外/可见/近红外辐射。X射线来自冲击后高温电子,软X射线光子在冷下游介质中被重新处理为可见/紫外辐射。这自然解释了两个此前令人困惑的特征:(i)可见光和软X射线后期(第20天后)演化的协调性,(ii)在约第15天消失的10 keV以上硬X射线峰,随着康托尔光学深度从τT1\tau_T \gg1过渡到τT1\tau_T \sim 1。我们的模型是受限的,定量再现了整体辐射能量演化、软X射线光谱以及随时间变化的软/硬X射线和软X射线/可见光辐射率比。它还解释了额外的谜团:X射线波动(约4-10天的时间尺度)源于全球辐射冲击不稳定,NIR超出现象以及看似后退的黑体半径源于非热平衡条件下介质中对X射线的再处理。射电现象自然解释为来自同一喷流在更稀疏CSM中驱动的冲击。约40天后的光度曲线变斜可能表明冲击到达稠密CSM的边缘,即约few×1015{\rm few} \times 10^{15}厘米处。我们推断爆炸能量约为15×10501-5 \times 10^{50} erg,由速度约为0.1c0.1c的喷流和质量为0.010.05M0.01-0.05 M_\odot的物质携带,在质量约为0.3M0.3 M_\odot的稠密非球形CSM中,嵌入更稀疏的CSM。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.18887,
  title  = {AT2018cow Powered by a Shock in Aspherical Circumstellar Media},
  author = {Taya Govreen-Segal and Ehud Nakar and Kenta Hotokezaka and Christopher M Irwin and Eliot Quataert},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.18887},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 4 figures, 5 tables. Comments welcome :)