中文

SN 2022joj:一颗可能由不对称氦壳层双爆轰驱动的奇特 Ia 型超新星

高能天体物理现象 2023-11-28 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们展示了 SN 2022joj 的观测,这是由 Zwicky Transient Facility (ZTF) 发现的一颗奇特的 Ia 型超新星(SN Ia)。SN 2022joj 在早期表现出异常红的 gZTFrZTFg_\mathrm{ZTF}-r_\mathrm{ZTF} 颜色,随后快速蓝向演化。在最大亮度附近,SN 2022joj 显示出高光度(MgZTF,max19.7M_{g_\mathrm{ZTF},\mathrm{max}}\simeq-19.7 mag)、蓝宽带颜色(gZTFrZTF0.2g_\mathrm{ZTF}-r_\mathrm{ZTF}\simeq-0.2 mag)和浅的 Si II 吸收线,与超亮、SN 1991T 类事件一致。最大光光谱还在 4200 \r{A} 附近显示出显著的吸收,类似于亚亮、SN 1991bg 类事件中的 Ti II 特征。尽管具有蓝光学波段颜色,SN 2022joj 在最大光度时表现出极红的中紫外减光学颜色(uv0.6u-v\simeq0.6 mag 和 uvw1v2.5uvw1 - v\simeq2.5 mag),表明在 \sim2500--4000 \r{A} 处流量受抑制。在峰值处也探测到强 C II 线。我们表明,若沿大致与壳层初始爆轰位置相反的视线观测,这些不寻常的光谱性质大体上与亚钱德拉塞卡质量(M1MM\simeq1 \mathrm{M_\odot})碳/氧(C/O)白矮星(WD)来自相对大质量氦壳层(Ms0.04M_s\simeq0.04--0.1M0.1 \mathrm{M_\odot})的氦壳层双爆轰一致。现有模型均无法定量解释 SN 2022joj 中观测到的所有特殊性。晚期星云光谱中 [Ni II] λ\lambda7378 与 [Fe II] λ\lambda7155 发射的低流量比表明稳定 Ni 同位素产额低,支持亚钱德拉塞卡质量前身星。在 [Fe II] λ\lambda7155 线中测得显著蓝移也与抛射物中不对称的化学分布一致,正如双爆轰模型所预言的。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.06319,
  title  = {SN 2022joj: A Peculiar Type Ia Supernova Possibly Driven by an Asymmetric Helium-shell Double Detonation},
  author = {Chang Liu and Adam A. Miller and Samuel J. Boos and Ken J. Shen and Dean M. Townsley and Steve Schulze and Luke Harvey and Kate Maguire and Joel Johansson and Thomas G. Brink and Umut Burgaz and Georgios Dimitriadis and Alexei V. Filippenko and Saarah Hall and K-Ryan Hinds and Andrew Hoffman and Viraj Karambelkar and Charles D. Kilpatrick and Daniel Perley and Neil Pichay and Huei Sears and Jesper Sollerman and Robert Stein and Jacco H. Terwel and WeiKang Zheng and Matthew J. Graham and Mansi M. Kasliwal and Leander Lacroix and Josiah Purdum and Benjamin Rusholme and Avery Wold},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.06319},
  year   = {2023}
}

备注

24 pages, 11 figures, 6 tables. Updated to accepted version (ApJ)