中文

Type Ibc 超新星早期峰值的流体力学建模与星际介质相互作用

高能天体物理现象 2025-09-10 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

最近的高采样率瞬变性天文观测揭示了一类 Type Ibc 超新星(SNe),其表现出持续数天的早期蓝色峰值,随后出现主要的射电化学能驱动峰值。由于 Type Ibc 超新星的 progenitor 通常为致密且缺乏扩展的包层,因此常将此早期峰值归因于围绕 progenitor 星的星际介质(CSM)。因此,这些超新星为约束 Type Ibc 超新星 progenitor 的前爆发活动提供了独特的机会。我们对此 Type Ibc 超新星样本进行了首次系统性研究,纳入了流体力学建模。我们使用多组 radiation-hydrodynamics 代码 \texttt{STELLA} 模拟在 CSM 中爆炸的 Type Ibc 超新星,探索了各种超新星和 CSM 属性。通过将理论的多波段光曲线与七个具有早期峰值的 Type Ibc 超新星样本进行比较,我们约束了它们的 CSM 属性。假设 CSM 具有类似风的密度分布,我们发现 CSM 质量为 102101 \Msun10^{-2} - 10^{-1} \ \Msun,CSM 半径为 (15)×103 \Rsun(1 - 5) \times 10^3 \ \Rsun。虽然质量大致与先前基于解析模型的估计一致,但半径显著不同,这可能是由于解析模型中对黑体温度简化假设所致。我们推断这些 progenitor 可能通过晚期的二进制质量转移或脉冲成对不稳定性来创建 CSM。我们还估计在计划中的 \textit{ULTRASAT} 高采样率观测中,约有 30\sim 30 个类似本文中描述的早期峰值将来自 Type Ibc 超新星。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.06445,
  title  = {Hydrodynamic Modelling of Early Peaks in Type Ibc Supernovae with Circumstellar Interaction},
  author = {Ryotaro Chiba and Takashi J. Moriya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06445},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 9 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS