Lense-Thirring 预cession 磁性脉星驱动的超亮型超新星
高能天体物理现象
2025-09-11 v1
摘要
I 型超亮型超新星 (SLSNe-I) 亮度至少是标准超新星的十倍，其内部能源仍未知晓。 SLSNe-I 的中心引擎假定为磁性脉星，但大多数 SLSNe-I 光曲线具有多个波峰，无法由标准磁性脉星模型解释。现有对波峰的解释要么调制中心引擎亮度，要么假设与周围环境物质相互作用。系统性地调查有限的 SLSNe-I 样本，未发现任何说服性证据支持其中一种情形，既留下了光曲线波动的本质，也留下了磁性脉星模型的适用性未决。我们报告对一颗 SLSNe-I 的高采样率多波段观测，观测到的明显“啁鸣式”(即周期减小)光曲线波峰可直接关联到磁性脉星中心引擎的性质。我们的观测结果表明，一个倾斜的、向内吸积盘在磁性脉星位于膨胀超新星包裹体中心的 Lense-Thirring 预cession 作用下运行。我们的模型表明，整体光曲线和波峰频率独立且自洫地约束了磁性脉星的转动周期和磁场强度。假设标准的吸积盘参数，我们约束了吸积盘对磁性脉星的吸积率。我们的结果提供了 Lense-Thirring 效应在磁性脉星环境下的首个观测证据，并确认了磁性脉星减速模型可解释 SLSNe-I 所观察到的极端亮度。我们预计这一发现将为在年轻超新星核心的暴力条件下测试广义相对论开辟新途径。
引用
@article{arxiv.2509.08051,
title = {Lense-Thirring precessing magnetar engine drives a superluminous supernova},
author = {Joseph R. Farah and Logan J. Prust and D. Andrew Howell and Yuan Qi Ni and Curtis McCully and Moira Andrews and Harsh Kumar and Daichi Hiramatsu and Sebastian Gomez Kathryn Wynn and Alexei V. Filippenko and K. Azalee Bostroem and Edo Berger and Peter Blanchard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.08051},
year = {2025}
}
备注
Submitted to Nature; received first report, will update with revisions. 43 pages, 10 figures