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由星周相互作用产生的快速蓝光学暂现源与神秘超新星 SN 2018gep

高能天体物理现象 2021-10-20 v3

摘要

SN 2018gep(ZTF18abukavn)的发现挑战了我们对大质量恒星晚期演化及其超新星(SNe)的理解。该 SN(光谱分类为宽线 Ic 型 SN)光度的快速上升表明抛射物与致密的星周介质(CSM)相互作用,同时需要如 56^{56}Ni 衰变等额外能量源来解释其晚期光变曲线。这些特征暗示了一颗经历超新星前质量损失的大质量恒星的爆发。在本工作中,我们考察了诸如 SN 2018gep 这类快速演化天体物理暂现源的物理起源。我们研究了波驱动质量损失机制及其对前身星质量和沉积能量等模型参数的依赖,寻找能够重现观测数据的恒星前身星模型。一个具有抛射物质量  ⁣2M\sim \! 2 \, M_{\odot}、爆炸能量  ⁣1052\sim \! 10^{52} erg、质量  ⁣0.3M\sim \! 0.3 \, M_{\odot} 且半径  ⁣1000R\sim \! 1000 \, R_{\odot} 的星周介质,以及  ⁣0.3M\sim \! 0.3 \, M_{\odot}56^{56}Ni 质量的模型,对热光度光变曲线给出了良好拟合。我们还更一般地考察了相互作用驱动的光变曲线如何依赖这些参数,以及抛射物速度如何帮助打破简并。我们发现波驱动质量损失和通过脉动对不稳定性进行的质量抛射均可合理地为 SN 2018gep 创造致密 CSM,但我们更倾向于后一种可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.06548,
  title  = {Fast Blue Optical Transients due to Circumstellar Interaction and the Mysterious Supernova SN 2018gep},
  author = {Shing-Chi Leung and Jim Fuller and Ken'ichi Nomoto},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06548},
  year   = {2021}
}

备注

22 pages, 28 figures, submitted to Astrophysical Journal at 10 March 2021, accepted for publication at 27 April 2021