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SN 2016iet:嵌入致密贫氢星周介质中的低金属丰度大质量 CO 核的脉动或成对不稳定性爆发

高能天体物理现象 2019-08-21 v1

摘要

我们给出 SN 2016iet 的光学测光与光谱,这是一颗位于 z=0.0676z=0.0676 的、在现有文献中无明确类似物的前所未有的 I 型超新星(SN)。其奇特光变曲线有两个亮度大致相等的峰值(19\approx -19 mag),相隔 100 天,随后在 650 个静止系天内缓慢下降 5 mag。光谱以钙和氧的发射线为主,宽度仅 34003400 km s1^{-1},在第一年叠加在强蓝连续谱上,且晚期具有很大的 L[CaII]/L[OI]4L_{\rm [Ca\,II]}/L_{\rm [O\,I]}\approx 4 比值。在任何时期均无与 SN 相关的氢或氦的明确证据。我们用几种潜在能量源对光变曲线建模:放射性衰变、中心引擎和星周介质(CSM)相互作用。无论何种模型,推断的临近生命末期前身星质量(即 CO 核质量)为 55\gtrsim 55 M_\odot 直至 120120 M_\odot,将该事件置于脉动成对不稳定性超新星(PPISNe)或成对不稳定性超新星(PISNe)范畴。CSM 相互作用模型为光变曲线和光谱提供了最一致的解释,并要求在爆发前最后十年抛射出约 35\approx 35 M_\odot 的 CSM 质量。我们进一步发现 SN 2016iet 位于距其低金属丰度矮宿主星系(Z0.1Z\approx 0.1 Z_\odotM108.5M\approx 10^{8.5} M_\odot)异常大的偏移处(16.516.5 kpc),支持 PPISN/PISN 解释。在最终光谱中,我们探测到 SN 位置处的窄 Hα\alpha 发射,可能源于暗弱的 underlying 星系宿主或 H II 区。尽管 SN 及其不寻常环境与 PPISNe 和 PISNe 总体一致,我们发现 SN 2016iet 的推断性质对现有此类事件模型提出了挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.07259,
  title  = {SN 2016iet: The Pulsational or Pair Instability Explosion of a Low Metallicity Massive CO Core Embedded in a Dense Hydrogen-Poor Circumstellar Medium},
  author = {Sebastian Gomez and Edo Berger and Matt Nicholl and Peter K. Blanchard and V. Ashley Villar and Locke Patton and Ryan Chornock and Joel Leja and Griffin Hosseinzadeh and Philip S. Cowperthwaite},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07259},
  year   = {2019}
}

备注

26 Pages, 17 Figures, Submitted to ApJ