核坍缩超新星本征偏振的红外光谱偏振探测
太阳与恒星天体物理
2021-02-04 v1 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
大质量恒星以核坍缩超新星（CCSN）的爆炸形式死亡。导致坍缩恒星反弹为爆炸的确切物理过程尚不清楚，解决此问题的关键可能在于对 CCSNe 抛射物形状的测量。光谱偏振术是对银河系和麦哲伦云之外的 CCSNe 进行该测量的唯一方法。我们展示了由帕洛玛天文台新型高灵敏度 WIRC+Pol 仪器实现的 CCSN 红外（IR）光谱偏振探测，该仪器可观测至 20 Mpc 外（M = -17 mag）的 CCSNe，偏振精度约 0.1%。IR 光谱偏振受星周和星际介质中尘埃散射的影响小于光学波段，从而提供更无偏的 SN 抛射物内禀几何探针。SN 2018hna 是一个类似 SN 1987A 的爆炸，在爆炸后 182 天的 J 波段显示出 2.0±0.3% 的连续谱偏振，天空位置角约 160 度。假设如 SN 1987A 般的细长几何，我们推断抛射物轴比 <0.48，对称轴指向位置角 70 度。该轴比与 SN 1987A 相似，表明它们可能共享内禀几何与倾角。我们的数据不排除扁球抛射物。我们还在 J 波段观测了另一个核坍缩和两颗热核超新星。SN 2020oi 是梅西耶 100 中一颗剥离包层 Ic 型超新星，在峰值光度处 p = 0.37±0.09%，表明存在 10% 的不对称性或宿主星际偏振。SNe Ia 2019ein 和 2020ue 在峰值光度附近 p < 0.33% 和 < 1.08%，表明不对称性分别小于 10% 和 20%。
引用
@article{arxiv.2102.02075,
title = {Infrared Spectropolarimetric Detection of Intrinsic Polarization from a Core-Collapse Supernova},
author = {Samaporn Tinyanont and Maxwell Millar-Blanchaer and Mansi Kasliwal and Dimitri Mawet and Douglas C Leonard and Mattia Bulla and Kishalay De and Nemanja Jovanovic and Matthew Hankins and Gautam Vasisht and Eugene Serabyn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.02075},
year = {2021}
}