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PTF11mnb:超新星2005bf的首个相似体

宇宙学与河外天体物理 2018-01-31 v1 高能天体物理现象 太阳与恒星天体物理

摘要

我们研究了PTF11mnb,这是一颗贫氦超新星(SN),其峰值前的光变曲线(LCs)与奇特的双峰剥离包层(SE)超新星SN 2005bf相似。我们将其光变曲线、颜色和光谱特性与SN 2005bf及正常的SE超新星进行了比较。我们构建了热光变曲线,并使用SNEC流体动力学代码对MESA前身星的爆炸以及半解析模型进行了建模。结果表明,PTF11mnb的光变曲线与SN 2005bf相似,直到约50天时,主(次)峰出现在-18.5等。早期峰出现在约20天,亮度约暗1.0等。主峰之后,PTF11mnb的下降速率显著慢于SN 2005bf,并遵循56^{56}Co的衰变速率。PTF11mnb的光谱未显示任何氦的痕迹,这与SN Ib 2005bf的情况不同。热光变曲线可以通过一颗大质量(Mej=M_{ej} = 7.8 MM_{\odot})、贫氦且具有双峰56^{56}Ni分布的恒星爆炸很好地再现,其总56^{56}Ni质量为0.59 MM_{\odot},爆炸能量为2.2×\times1051^{51} erg。或者,一次正常的SN Ib/c爆炸 [M(56^{56}Ni)==0.11 MM_{\odot}, EKE_{K} = 0.2×\times1051^{51} erg, Mej=M_{ej} = 1 MM_{\odot}] 可以为第一个峰提供能量,而一颗磁星(BB=5.0×\times1014^{14} G, P=18.1P=18.1 ms)为主峰提供能量。早期的gg波段光变曲线暗示其半径至少为30 RR_{\odot}。如果PTF11mnb源自一颗具有双峰56^{56}Ni分布的大质量贫氦星,那么抛射物质量和氦的缺失意味着前身星具有很大的零龄主序质量(85M\sim85 M_{\odot}),它很可能是一颗沃尔夫-拉叶星,周围被一个扩展的包层包围,该包层可能由超新星爆发前的喷发或双星结构形成。或者,PTF11mnb在第一个峰期间可能由正常的SE超新星供能,之后由磁星供能。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.08386,
  title  = {PTF11mnb: the first analog of supernova 2005bf},
  author = {F. Taddia and J. Sollerman and C. Fremling and E. Karamehmetoglu and R. M. Quimby and A. Gal-Yam and O. Yaron and M. M. Kasliwal and S. R. Kulkarni and P. E. Nugent and G. Smadja and C. Tao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08386},
  year   = {2018}
}

备注

Abstract abridged to fit allowed limit; revised version after addressing referee's comments; comments are welcome, 14 pages, 12 figures