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快速蓝色光学瞬变的辐射再加工流出模型光谱

高能天体物理现象 2025-10-02 v3 星系天体物理 太阳与恒星天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

辐射再加工模型即其中准双层流出吸收来自中心源的高能辐射并在更长波长重新辐射的模型,常被引用来解释一些光学亮度瞬变现象,如快速蓝色光学瞬变(FBOTs),其前体和爆炸机制尚不明确。先前的研究未考虑色散性opacity。我们研究辐射再加工并计算由纯氢气组成的球形流出在时间依赖的流出质量率下的UV-光学-NIR波段光谱。考虑了电子散射和频率依赖的bound-free、free-free opacity。光谱在NIR和UV频率偏离黑体;特别是在NIR频率,νLνν1.5\nu L_{\nu} \propto \nu^{1.5},因为在这些频率上,流出外缘到所谓光子捕获半径之间的吸收光学深度较大且具有频率依赖性。我们将该模型应用于原型FBOT AT2018cow,将其与观测到的SED拟合。最佳拟合质量损失率表明,AT2018cow的总流出质量为Mout5.70.4+0.4MM_{\rm out} \approx 5.7^{+0.4}_{-0.4} \, M_{\odot}。如果这等于一次爆炸期间失去的总质量,且若前体是蓝超巨星(爆炸前质量约20M20 \, M_{\odot}),则表明中心紧致残余质量至少为14M\approx \, \rm{14 \, M_{\odot}}。这将暗示中心残余是一个黑洞。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.18985,
  title  = {The spectra of a radiative reprocessing outflow model for fast blue optical transients},
  author = {Chun Chen and Rong-Feng Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.18985},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 5 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal