迈向包含 choked jets 的核坍缩超新星的多信使观测
摘要
choked jets (CJ) 作为高能宇宙中微子的潜在来源引起了特别关注。由于缺失伽马射线对应体，验证这一假设具有挑战性，因此识别其他电磁（EM）特征至关重要。预计 CJ 源存在于具有扩展 H 包层的核坍缩超新星（CCSNe）中，释放数天的紫外（UV）和光学辐射。未来卫星 ULTRASAT 将以前所未有的大视场观测 UV 波段，我们研究了其探测前景，并与目前运行的望远镜 ZTF 在光学波段的 CJ 可见性进行了关联。对于相同的发射源，ULTRASAT 将能够把目前 ZTF 可见的天空体积增加一倍（观测到的 Type II SNe 样本增加 50%）。由于这些源可以通过 CJ 中的强子/光强子相互作用产生中微子，我们研究了如何利用现有 Cherenkov 高能中微子望远镜（IceCube 和 KM3NeT）的中微子观测与来自激波突破（SBO）事件的 EM 信号进行关联。为了优化多信使探测，在 SBO（喷流在恒星包层内传播期间）产生的中微子与 ULTRASAT 观测之间的延迟应约为 4(5) 天，随后由 ZTF 等仪器在大约一周后进行后续观测。我们估计，在 ULTRASAT 可探测到的来自红超巨星的 CCSNe 中，最多约 20% 可能宿主 CJ 并释放 TeV 中微子。如果 EM 和中微子探测伴随着光度和光谱后续观测，并有证据表明中心引擎发射了相对论性喷流，则将表明包含 choked jets 的 CCSNe 是宇宙弥漫中微子通量的主要贡献者。
引用
@article{arxiv.2403.16234,
title = {Towards multi-messenger observations of core-collapse supernovae harbouring choked jets},
author = {A. Zegarelli and D Guetta and S. Celli and S. Gagliardini and I. Di Palma and I. Bartos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16234},
year = {2025}
}
备注
This version includes updates to Figures 2 and 3, as well as the figures in the Appendix. The conclusions and results have also been revised and expanded with additional considerations