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长上升型II型超新星的物理属性——贝叶斯分析模型与光谱光度关联

高能天体物理现象 2026-03-18 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

超新星(SN)1987A具有其长期升幅(\gtrsim40天)的光度曲线,定义了一种稀有的II型超新星子类,称为1987A型事件。它们仅占所有核心坍缩超新星的1-3%,且常在低金属环境中发现,其巨大的多样性暗示着更广泛的 progenitor 和爆炸属性。本研究旨在改进对1987A型超新星的理解,通过表征其爆炸参数,包括动能、抛射质量、爆炸时 progenitor 半径以及合成的56{}^{56}Ni质量。此外,本研究旨在识别这些异常事件的物理属性和观察特征之间的系统性趋势。我们应用一种新的贝叶斯参数估计方法,基于我们对含氢超新星的56{}^{56}Ni依赖分析模型,对其中一大批最全面且最具代表性的1987A型超新星样本进行光度曲线和膨胀速度的拟合。这些数据通过对文献中可用观测数据的一致性分析获得。分析结果显示,这一异构人口虽多样,却聚集为两个主要群体:(i)能量较低的爆炸,产生有限的56{}^{56}Ni产量(约0.07太阳质量),类似于SN 1987A;(ii)能量更大的事件(最高可达约5 foe),伴随更大的镍产量,某些情况下伴随异常延长的 progenitor。我们确认56{}^{56}Ni质量、峰值亮度和爆炸能量之间存在稳健的相关性,同时确认抛射质量与再组合时间尺度之间存在相关性。Ba II线强度与光谱速度之间存在反相关性,表明1987A型超新星中更强的Ba II吸收线来自更紧凑、膨胀较慢的抛射物。本研究强调,需将额外的能源来源纳入分析框架,以适应日益增长的异常瞬时事件的可扩展且准确的建模需求。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.25018,
  title  = {Physical properties of long-rising type II supernovae -- Bayesian analytic modeling and spectrophotometric correlations},
  author = {S. P. Cosentino and C. Inserra and M. L. Pumo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.25018},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 8 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics - Main Journal (Accepted 2026 February 7; received 2026 January 21; in original form 2025 October 27)