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GRB 161219B-SN 2016jca:一次剧烈的恒星坍缩

高能天体物理现象 2019-07-10 v4

摘要

我们报道了对邻近伽马射线暴 GRB\,161219B(红移 z=0.1475z=0.1475)及其关联的 Ic 型超新星(SN)2016jca 的观测与分析。GRB\,161219B 的各向同性伽马射线能量约为 1.6×1050\sim 1.6 \times 10^{50}\,erg。其余辉很可能在首个测光点(0.6\,d)之前的某个时刻被刷新,从而减缓了衰减速率。对 SN 光变曲线与余辉多波段观测的综合分析表明,GRB 喷流在余辉阶段较宽(全张开角 42±3\sim 42^\circ \pm 3^\circ)。我们的光谱序列显示了 GRB 超新星(SNe)典型的宽吸收线,证明存在速度高达 0.25\sim 0.25c 的物质。3.73\,d 处的光谱使得与 GRB 成协的 SN 极早期证认成为可能。重现该光谱需要很大的光球速度(35,000±700035,000 \pm 7000\,\kms)。通过模型估算,SN 的动能(球对称下)为 \KE 4×1052\approx 4 \times 10^{52}\,erg。爆炸抛射质量为 \Mej 6.5±1.5\approx 6.5 \pm 1.5\,\Msun,远小于其他 GRB-SNe,显示了此类事件的多样性。爆炸中 \Nifs 的总量为 0.27±0.050.27 \pm 0.05\,\Msun。观测光谱要求最高速度处存在新合成的 \Nifs,其量至少为标准 GRB-SN 的三倍。我们还发现了 \Nifs 丰度随速度减小而降低的证据。这表明 SN\,2016jca 是一次高度非球对称爆炸,观测视角接近轴向,由致密遗迹驱动。应用典型的非对称性修正后,SN\,2016jca 的能量为 \sim (1--3) ×1052\times 10^{52}\,erg,证实了 GRB-SNe 产生的能量大多进入了 SN 抛射物的动能。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.04339,
  title  = {GRB 161219B-SN 2016jca: a powerful stellar collapse},
  author = {C. Ashall and P. A. Mazzali and E. Pian and S. E. Woosley and E. Palazzi and S. J. Prentice and S. Kobayashi and S. Holmbo and A. Levan and D. Perley and M. D. Stritzinger and F. Bufano and A. V. Filippenko and A. Melandri and S. Oates and A. Rossi and J. Selsing and W. Zheng and A. J. Castro-Tirado and G. Chincarini and P. D'Avanzo and M. De Pasquale and S. Emery and A. S. Fruchter and K. Hurley and P. Moller and K. Nomoto and M. Tanaka and A. F. Valeev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.04339},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS, minor changes to figure