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明亮且双峰的Ic型超新星2019stc:多能量源证据

高能天体物理现象 2021-07-30 v2

摘要

我们给出SN 2019stc (=ZTF19acbonaa)的光学测光与光谱,这是一个位于红移z=0.117z=0.117的不寻常Ic型超新星(SN Ic)。SN 2019stc展现出宽双峰光变曲线,第一峰绝对星等为Mr=20.0M_r=-20.0 mag,约80个静止系日后的第二峰为Mr=19.2M_r=-19.2 mag。总辐射能量很大,Erad2.5×1050E_{\rm rad}\approx 2.5\times 10^{50} erg。尽管其光度接近I型超亮超新星(SLSNe)的水平,SN 2019stc却呈现典型的SN Ic光谱,架起了SLSNe与SNe Ic之间的桥梁。光谱指示存在Fe峰元素,但仅用放射性加热对第一光变峰建模会导致异常高的镍质量分数fNi31%f_{\rm Ni}\approx 31\%MNi3.2M_{\rm Ni}\approx 3.2 M_\odot)。相反,若用磁星自旋-down与放射性加热联合模型拟合第一峰,我们得到更好匹配:Mej4M_{\rm ej}\approx 4 M_\odot、磁星自旋周期Pspin7.2P_{\rm spin}\approx 7.2 ms、磁场B1014B\approx 10^{14} G,且fNi0.2f_{\rm Ni}\lesssim 0.2(与SNe Ic一致)。显著的第二次峰无法由放射性加热或磁星自旋-down自然解释,但可由与位于前身星约400 AU处约0.7 MM_\odot无氢物质的星周相互作用解释。计入遗迹质量得爆炸前CO核质量约6.5 M_\odot。宿主星系金属丰度约0.26 Z_\odot,对SNe Ic偏低但与SLSNe一致。总体而言,我们发现SN 2019stc是普通SNe Ic与SLSNe之间的过渡天体。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.02611,
  title  = {The Luminous and Double-Peaked Type Ic Supernova 2019stc: Evidence for Multiple Energy Sources},
  author = {Sebastian Gomez and Edo Berger and Griffin Hosseinzadeh and Peter K. Blanchard and Matt Nicholl and V. Ashley Villar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02611},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 13 figures, Accepted to ApJ