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SN 2020jgb:恒星形成星系中由氦壳层引爆触发的特殊 Ia 型超新星

高能天体物理现象 2023-04-11 v3 星系天体物理

摘要

位于 \sim1M1\,\mathrm{M_\odot} 白矮星(WD)顶部的薄(\lesssim0.03M0.03\,\mathrm{M_\odot})氦壳(He-shell)引爆是解释普通 Ia 型超新星(SNe Ia)的一种有前景机制,而较厚 He 壳和较轻 WD 或可解释一些最近观测到的特殊 SNe Ia。我们呈现 SN 2020jgb 的观测,这是由 Zwicky Transient Facility(ZTF)发现的特殊 SN Ia。在最大光度附近,SN 2020jgb 略亚光度(ZTF gg 波段绝对星等 MgM_g 介于 18.2-18.218.7-18.7 mag 之间,取决于宿主星系消光量),并由于 \sim5000 A˚\r{A} 蓝侧强谱线封锁而呈现异常红的颜色(gZTFrZTFg_\mathrm{ZTF}-r_\mathrm{ZTF} 介于 0.4 与 0.2 mag 之间)。这些性质类似于 SN 2018byg,一颗与厚 He 壳双引爆(DDet)SN 一致的特殊 SN Ia。利用详细辐射转移模型,我们表明 SN 2020jgb 的光学光谱与测光演化大体上与由厚(\sim0.13M0.13\,\mathrm{M_\odot})He 壳点燃的 \sim0.95M0.95\,\mathrm{M_\odot}(C/O 核 + He 壳;取决于总宿主消光可达 \sim1.00M1.00\,\mathrm{M_\odot})前身星一致。我们在 SN 2020jgb 的近红外(NIR)光谱中探测到 \sim1 μm\mu\mathrm{m} 处的显著吸收特征,其可能源自最外层抛射物中未燃尽的氦。尽管样本量有限,迄今所有具有 NIR 光谱的厚 He 壳 DDet 候选体均探测到类似的 1 μm\mu\mathrm{m} 特征。SN 2020jgb 也是首颗在恒星形成星系中发现的亚光度厚 He 壳 DDet SN,明确表明 He 壳 DDet 天体出现在恒星形成与被动星系中,与普通 SN Ia 族群一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.04463,
  title  = {SN 2020jgb: A Peculiar Type Ia Supernova Triggered by a Helium-Shell Detonation in a Star-Forming Galaxy},
  author = {Chang Liu and Adam A. Miller and Abigail Polin and Anya E. Nugent and Kishalay De and Peter E. Nugent and Steve Schulze and Avishay Gal-Yam and Christoffer Fremling and Shreya Anand and Igor Andreoni and Peter Blanchard and Thomas G. Brink and Suhail Dhawan and Alexei V. Filippenko and Kate Maguire and Tassilo Schweyer and Huei Sears and Yashvi Sharma and Matthew J. Graham and Steven L. Groom and David Hale and Mansi M. Kasliwal and Frank J. Masci and Josiah Purdum and Benjamin Racine and Jesper Sollerman and Shrinivas R. Kulkarni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04463},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages, 10 figures. Updated to accepted version (ApJ)