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SN 2020zbf:一颗具有强碳线、快速上升的贫氢超亮超新星

高能天体物理现象 2024-03-21 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

SN\,2020zbf 是一颗位于 z=0.1947z = 0.1947 的贫氢超亮超新星(SLSN),与大多数贫氢 SLSN 不同,它在早期显示出显著的 \ion{C}{II} 特征。其峰值星等为 MgM_{\rm g} = 21.2-21.2~mag,其上升时间(自初光起 26.4\lesssim 26.4 天)使 SN\,2020zbf 位列上升最快的 I 型 SLSN 之一。我们利用从紫外(UV)到近红外波长拍摄的光谱来识别谱线特征。我们特别关注 \ion{C}{II} 谱线,因为它们与其他事件相比呈现出独特性质。我们还分析了紫外与光学测光数据,并考虑三种不同供能机制对光变曲线进行建模: 56^{56}Ni 的放射性衰变、磁星自转减慢、以及周星物质(CSM)相互作用。SN\,2020zbf 的光谱与富 C 低质量磁星供能超新星模型谱吻合良好。这与我们的光变曲线建模一致,支持其为磁星供能事件,抛射物质量 MejM_{\rm ej} = 1.5~M\rm M_\odot。然而,我们不能排除 CSM 相互作用模型,因为它也可能重现观测特征。峰值光附近与贫氢、碳氧 CSM 的相互作用可解释 \ion{C}{II} 发射线的存在。峰值后约 35--45 天光变曲线中的短平台,结合 6580~\AA 处发射线的存在,也可解释为与延展的富氢 CSM 的晚期相互作用。SN\,2020zbf 的磁星与 CSM 相互作用模型均表明,爆炸时前身星质量介于 2 至 5~M\rm M_\odot 之间。对宿主星系光谱能量分布的建模揭示其宿主质量为 108.7^{8.7}~M\rm M_\odot,恒星形成率为 0.240.12+0.41^{+0.41}_{-0.12}~M\rm M_\odot~yr1^{-1},金属丰度约为 0.4~Z\rm Z_\odot

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06814,
  title  = {SN 2020zbf: A fast-rising hydrogen-poor superluminous supernova with strong carbon lines},
  author = {A. Gkini and R. Lunnan and S. Schulze and L. Dessart and S. J. Brennan and J. Sollerman and P. J. Pessi and M. Nichol and L. Yan and C. M. B. Omand and T. Kangas and T. Moore and J. P. Anderson and T. -W. Chen and E. P. Gonzalez and M. Gromadzki and Claudia P. Gutiérrez and D. Hiramatsu and D. A. Howell and N. Ihanec and C. Inserra and C. McCully and T. E. Müller-Bravo and C. Pellegrino and G. Pignata and M. Pursiainen and D. R. Young},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06814},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted in A&A. 26 pages, 22 figures