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核坍缩超新星的铁产量

高能天体物理现象 2023-06-23 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

我们呈现对191个剥离包层超新星(SE SNe)的系统性分析,旨在由其放射性尾迹光度(MNitailM_\mathrm{Ni}^\mathrm{tail})和/或极大光时的光度计算其56^{56}Ni质量,以及SE SNe与核坍缩SNe的平均56^{56}Ni与铁产量。我们的样本由来自文献及Zwicky瞬变设施亮瞬变巡天的SNe IIb、Ib和Ic构成。为从光学测光计算光度,我们利用49个具有光学与近红外测光的SE SNe计算热辐射修正,并发展修正以考虑未观测到的UV与IR流量。我们发现Khatami & Kasen针对具有单一自由参数的放射性56^{56}Ni驱动瞬变的方程并不拟合观测到的SE SNe峰值时标-光度关系。相反,我们发现MNitailM_\mathrm{Ni}^\mathrm{tail}、峰值时刻、峰值光度与下降率之间的关联,其可将单个56^{56}Ni质量的测量精度提升至14%。将该方法应用于整个样本,我们对SNe IIb、Ib和Ic分别求得平均56^{56}Ni质量为0.066±0.0060.066\pm0.0060.082±0.0090.082\pm0.0090.132±0.011M0.132\pm0.011\,\mathrm{M}_{\odot}。在计入其相对速率后,对SE SNe整体,我们算得平均56^{56}Ni与铁产量分别为0.090±0.0050.090\pm0.0050.097±0.007M0.097\pm0.007\,\mathrm{M}_{\odot}。将这些结果与Rodr\'iguez等人近期导出的II型SN平均56^{56}Ni质量结合,核坍缩SNe整体具有平均56^{56}Ni与铁产量分别为0.055±0.0060.055\pm0.0060.058±0.007M0.058\pm0.007\,\mathrm{M}_{\odot}。我们还发现放射性56^{56}Ni驱动模型通常低估SE SNe峰值光度达60-70%,暗示存在额外的能量源对峰值光度有贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.05552,
  title  = {The Iron Yield of Core-collapse Supernovae},
  author = {Ósmar Rodríguez and Dan Maoz and Ehud Nakar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05552},
  year   = {2023}
}

备注

59 pages, 42 figures. Submitted to AAS