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超新星 iPTF13z 的起伏光变曲线

太阳与恒星天体物理 2017-09-21 v2 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

IIn 型超新星(SN)的主导机制是超新星抛射物与星周介质(CSM)的相互作用。部分 IIn 型超新星(例如 SN 2006jd)的光变曲线中存在再增亮(“起伏”)事件。我们呈现 iPTF13z,这是一颗由中阶帕洛玛瞬变工厂(iPTF)发现的 IIn 型超新星,其特征是光变曲线中存在数次起伏。我们分析了这种特殊行为,试图推断 CSM 和超新星爆发的性质,以及其前身星的性质。我们利用帕洛玛天文台的 P48 和 P60 望远镜,获得了发现后超过 1000 天的多波段光学测光数据。我们在同一时期获得了低分辨率光学光谱。我们在档案中搜寻了前身星爆发。我们分析了测光和光谱数据,并将 iPTF13z 与其他 IIn 型超新星进行了比较。使用简单的解析模型估计了 CSM 的性质。iPTF13z 是一颗在其下降阶段表现出五次光变曲线起伏的 IIn 型超新星。起伏的幅度在 0.4 到 0.9 mag 之间,持续时间在 20 到 120 天之间。最显著的起伏出现在我们所有不同的光学波段中。光谱显示了典型的 IIn 型超新星特征,包括 Hα\alpha(宽成分 FWHM ~103104  km s110^{3}-10^{4} ~{\rm ~km ~s^{-1}},窄成分 FWHM ~10^2 \rm ~km ~s^{-1}})和 He I 的发射线,但也存在 Fe II、Ca II、Na I D 和 Hβ\beta 的 P-Cygni 轮廓(速度约为 ~10310^{3}  km s1{\rm ~km ~s^{-1}})。在发现前约 210 天,识别出一次持续 50\gtrsim 50 天的爆发前活动,其 Mr15M_r \approx -15 mag。推导得出前身星具有可变的大质量损失率(~> 0.01 M yr1M_{\odot} \rm ~yr^{-1})和 CSM 密度(~> 1016^{-16} g cm3^{-3})。我们认为 iPTF13z 的光变曲线起伏源于超新星抛射物与 CSM 中致密区域的相互作用,这些致密区域可能是由一颗高光度蓝变星的爆发产生的。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.09679,
  title  = {The bumpy light curve of supernova iPTF13z},
  author = {A. Nyholm and J. Sollerman and F. Taddia and C. Fremling and T. J. Moriya and E. O. Ofek and A. Gal-Yam and A. De Cia and R. Roy and M. M. Kasliwal and Y. Cao and P. E. Nugent and F. J. Masci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.09679},
  year   = {2017}
}

备注

Version 2: Update to match published paper. 21 pages, 14 figures, abstract abridged to comply with arXiv length limit. In version 1 of the paper on arXiv, Table 3 had some erroneous entries. Table 3 is now corrected and available via VizieR. Version 1 comment: Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics (24 pages, 14 figures, abstract abridged by 20 % not to exceed the arXiv length limit)