II-P型核坍缩超新星在伽马射线波段的最初数日
高能天体物理现象
2022-02-09 v1
摘要
II-P型超新星（SNe）是最常见的核坍缩超新星类型，源于红超巨星的爆发。它们在射电波段的探测证明了相对论性电子的存在，并表明它们是潜在的高效高能粒子加速器。若强子也能被加速，这些高能粒子预期会与周围介质相互作用，产生甚至在多TeV范围的伽马射线信号。该信号的强度取决于多种因素，但一个本质因素是星周介质的密度。然而，此类信号应受到伽马光子与超新星光球发出的光学光子相互作用所产生的电子-正电子对产生的限制，这可能在爆后最初数天/数周内使伽马信号衰减超过十个数量级。我们通过详细建模前向激波与超新星光球的时间演化，并充分考虑光子相互作用的非各向同性，计算了伽马-伽马不透明度。我们讨论了II-P型SNe随时间变化的TeV伽马发射，其为恒星前身星半径和质量损失率以及抛射物质爆炸能量和质量的函数。我们评估了下一代切伦科夫望远镜对这些SNe的可探测性。我们发现，尽管大多数河外事件可能不可探测，但在银河系或麦哲伦云中爆发的II-P型SNe应能被诸如即将建成的切伦科夫望远镜阵列等伽马射线天文台探测到。
引用
@article{arxiv.2201.09583,
title = {The first days of type II-P core collapse supernovae in the gamma-ray range},
author = {P. Cristofari and A. Marcowith and M. Renaud and V. V. Dwarkadas and V. Tatischeff and G. Giacinti and E. Peretti and H. Sol},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09583},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 8 figures, Accepted for publication in MNRAS