利用氢线特征诊断相互作用驱动超新星中的星周物质结构

Ayako T. Ishii; Yuki Takei; Daichi Tsuna; Toshikazu Shigeyama; Koh Takahashi

利用氢线特征诊断相互作用驱动超新星中的星周物质结构

高能天体物理现象 2024-01-24 v2 太阳与恒星天体物理

作者: Ayako T. Ishii , Yuki Takei , Daichi Tsuna , Toshikazu Shigeyama , Koh Takahashi

摘要

一些超新星(SNe)是由超新星抛射物与致密的星周物质(CSM)碰撞所驱动的。它们的发射光谱显示出宽发射线与窄P-Cyg线相结合的特有线形,这应与CSM结构以及产生致密CSM的质量损失机制密切相关。我们通过蒙特卡洛辐射转移模拟,定量研究了线形与CSM结构之间的关系,考虑了由稳态和爆发态质量损失形成的两类代表性致密CSM情形。比较两种情形下的H $\alpha$ 发射,我们发现窄P-Cyg线出现在爆发态情形中,而在稳态情形中不出现,这是由于致密CSM中速度梯度的差异所致。我们还重现了在一些IIn型超新星中观测到的蓝移光子超出,其由光子穿过激波传输形成,并发现了激波物质速度与该光子超出蓝移量之间的关系。我们得出结论:窄P-Cyg线的有无可区分质量损失机制,并建议在光变曲线峰值后以 $\lambda/ \Delta \lambda \gtrsim 10^4$ 的高分辨率光谱观测来应用该诊断方法。

关键词

相互作用驱动超新星星周物质氢线蒙特卡洛辐射转移质量损失机制 P-Cyg线 IIn型超新星

引用

@article{arxiv.2309.05344,
  title  = {Diagnosis of Circumstellar Matter Structure in Interaction-powered Supernovae with Hydrogen Line Feature},
  author = {Ayako T. Ishii and Yuki Takei and Daichi Tsuna and Toshikazu Shigeyama and Koh Takahashi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.05344},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 14 figures, Accepted for publication in The Astrophysical Journal

利用氢线特征诊断相互作用驱动超新星中的星周物质结构

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