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II型超新星的能学及光变曲线与激波冷却模型的比较

高能天体物理现象 2016-03-23 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在爆炸后的最初几天,II型超新星(SNe)由相对简单的物理过程主导。因此,关于紫外(UV)和光学波段早期SN光变曲线的理论预测是相当稳健的。我们首次呈现一个由5757RR波段II型SN光变曲线组成的样本,这些曲线在上升阶段被良好监测,在发现后前10天内有>5>5次探测,且爆炸时间被很好地约束在131-3天内。我们表明,通过将早期光学数据与Rabinak & Waxman (2011)的模型比较,可以推断出单位质量能量(E/ME/M)大致在一个五倍的因子内,而前身星半径无法仅基于RR波段数据确定。我们发现II型SN爆炸能量跨度为E/M=(0.220)×1051  erg/(10ME/M=(0.2-20)\times 10^{51} \; \rm{erg/(10 M}_\odot),在修正Malmquist偏差后,单位质量平均能量为E/M=0.85×1051  erg/(10M\left\langle E/M \right\rangle = 0.85\times 10^{51} \; \rm{erg/(10 M}_\odot)。假设前身星质量分布较窄,这表明爆炸能量存在很大的内在多样性。此外,E/ME/M与爆炸中产生的56Ni^{56}\rm{Ni}量呈正相关,正如某些核心坍缩SN最近模型所预测的。我们进一步给出若干经验关联。峰值星等与下降速率(Δm15\Delta m_{15})相关,下降速率与上升时间弱相关,而上升时间与峰值星等无显著相关。下降更快的SN更亮且上升时间更长。这限制了此类事件可能的能量来源。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.00733,
  title  = {Type II supernova energetics and comparison of light curves to shock-cooling models},
  author = {Adam Rubin and Avishay Gal-Yam and Annalisa De Cia and Assaf Horesh and Danny Khazov and Eran O. Ofek and S. R. Kulkarni and Iair Arcavi and Ilan Manulis and Ofer Yaron and Paul Vreeswijk and Mansi M. Kasliwal and Sagi Ben-Ami and Daniel A. Perley and Yi Cao and S. Bradley Cenko and Umaa D. Rebbapragada and P. R. Woźniak and Alexei V. Filippenko and K. I. Clubb and Peter E. Nugent and Y. -C. Pan and C. Badenes and D. Andrew Howell and Stefano Valenti and David Sand and J. Sollerman and Joel Johansson and Douglas C. Leonard and J. Chuck Horst and Stephen F. Armen and Joseph M. Fedrow and Robert M. Quimby and Paulo Mazzali and Elena Pian and Assaf Sternberg and Thomas Matheson and M. Sullivan and K. Maguire and Sanja Lazarevic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.00733},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted to ApJ