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伴随与不伴随伽马射线暴的宽线型 Ic 型超新星的星体速度演化

高能天体物理现象 2025-08-27 v2

摘要

超过 60 例宽线型 Ic 型(Ic-BL)超新星(SNe)与长伽马射线暴(GRB)相关联。然而,许多 Ic-BL 型超新星并未表现出伴随 GRB 的迹象。平均而言,伴随 GRB 的 Ic-BL 型超新星(GRB-SNe)的膨胀速度高于不伴随 GRB 的 Ic-BL 型超新星。本工作展示了迄今为止规模最大的伴随与不伴随 GRB 的 Ic-BL 型超新星光谱样本,包含 61 例普通 Ic-BL 型超新星和 13 例 GRB-SNe。本工作的目标是比较在发射了极端相对论性喷流的情况(GRB-SNe)与观测未推断出 GRB 喷流的情况(普通 Ic-BL 型超新星)下超新星膨胀速度的演化,以寻找可能的喷流影响。为此,我们使用样条拟合方法测量了 Ic-BL 型超新星光谱中观测到的 Fe II 和 Si II 特征的膨胀速度,并用单一幂律和折断幂律拟合了速度演化。在每次分析中,我们比较了两个群体:普通 Ic-BL 型超新星和 GRB-SNe。我们发现这些群体之间 Fe II 和 Si II 特征的膨胀速度相似,这与以往的研究不同。Fe II 和 Si II 的幂律指数表明,GRB-SNe 的衰减速度与普通 Ic-BL 型超新星相似。折断幂律演化对于 Si II 特征似乎更为常见。这一观测可能暗示了双组分抛射物模型,例如 GRB 喷流或茧结构。无论是速度还是其演化都无法用于区分普通 Ic-BL 型超新星和 GRB-SNe。与折断幂律演化相一致的速度可能表明在某些此类普通 Ic-BL 型超新星中存在 GRB 喷流,但这可能不如晚期射电巡天那样可靠。这些结果表明,GRB-SNe 和普通 Ic-BL 型超新星源自相同的潜在事件群体。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.11503,
  title  = {Velocity evolution of broad-lined type-Ic supernovae with and without gamma-ray bursts},
  author = {Gabriel Finneran and Laura Cotter and Antonio Martin-Carrillo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.11503},
  year   = {2025}
}

备注

63 pages. Updated following peer review. Accepted for publication in A&A