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磁星自转减慢的热能量注入变化作为剥离包层超新星光变曲线凸起的可能成因

高能天体物理现象 2022-06-07 v2

摘要

一些剥离包层超新星(如 I 型超亮超新星)的光度演化难以用经典的 56^{56}Ni 核衰变加热解释。一种流行的替代加热源是强磁化快速自转中子星(磁星)的快速自转减慢。近期观测表明,I 型超亮超新星常有带多个光度峰的凸起光变曲线。凸起光变曲线的成因未知。在本研究中,我们探究光变曲线凸起由磁星自转减慢的热能量注入变化所引起的可能性。我们发现热能量注入的暂时性增加可导致多个光度峰。由可变热能量注入引起的多个光度峰伴随光球温度的显著升高,而光球半径无显著变化。我们表明,SN 2015bn 与 SN 2019stc 的凸起光变曲线可通过在 5-20 天内将磁星自转减慢能量输入暂时提高 2-3 倍来重现。然而,并非所有光变曲线凸起都伴随如我们合成模型所预测的清晰光球温度升高。特别是,SN 2019stc 的二次光变曲线凸起伴随光球半径而非温度的暂时性增加,这在我们合成模型中未见。因此,我们得出结论:在亮超新星中观测到的并非所有光变曲线凸起都由磁星自转减慢的可变热能量注入引起,部分凸起可能由不同机制导致。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.03082,
  title  = {Variable thermal energy injection from magnetar spin down as a possible cause of stripped-envelope supernova light-curve bumps},
  author = {Takashi J. Moriya and Kohta Murase and Kazumi Kashiyama and Sergei I. Blinnikov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03082},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 7 figures, accepted by Monthly Notices of the Royal Astronomical Society