[論文レビュー] Discovery and Observations of the Unusually Luminous Type-Defying II-P/II-L Supernova ASASSN-13co

T. W. S. Holoien, J. L. Prieto+14 more|arXiv (Cornell University)|Nov 12, 2014

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 2被引用数 7

ひとこと要約

本稿では、全天空自動望遠鏡超新星調査（ASAS-SN）によって発見された、非常に明るいタイプII超新星ASASSN-13coの多バンド光度測定および分光観測を提示する。ペチャ＆プリエト（2015）モデルを用いて、その全波長放射光度曲線を導出し、タイプII-PとII-Lの間の中間的な光度曲線形状を示すことが判明した。ピーク絶対等級はMV ≈ -18.1であり、これは標準分類に従わないことを示し、タイプII超新星の性質が伝統的なII-P/II-L二分法を超えて連続的であることを強調する。

ABSTRACT

We present photometric and spectroscopic observations of ASASSN-13co, an unusually luminous Type II supernova and the first core-collapse supernova discovered by the All-Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN). First detection of the supernova was on UT 2013 August 29 and the data presented span roughly 3.5 months after discovery. We use the recently developed model from Pejcha & Prieto (2015) to model the multi-band light curves of ASASSN-13co and derive the bolometric luminosity curve. We compare ASASSN-13co to other Type II supernovae to show that it was unusually luminous for a Type II supernova and that it exhibited an atypical light curve shape that does not cleanly match that of either a standard Type II-L or Type II-P supernova.

研究の動機と目的

• 新しく発見された核心崩壊超新星であるASASSN-13coの光度測定および分光的性質を特徴づけること。
• ASASSN-13coが分光的にタイプII-P超新星に類似しているにもかかわらず、標準的なタイプII-PまたはII-L光度曲線分類に従わない理由を調査すること。
• ペチャ＆プリエト（2015）モデルが、特異な光度曲線形状を示す超新星に適用可能かどうかを検証すること。
• PP15モデルが、多様な光度測定データセット間での比較を可能にする有効性を示すこと。

提案手法

• PP15モデルをASASSN-13coの多バンド光度曲線に適用し、全波長放射光度、光球層温度、半径、および噴出された56Ni質量を導出する。
• モデルは光球層速度と多バンド光度測定を用いて、理論的仮定に依存せずに光度曲線と物理的進化を再構築する。
• モデルを用いてASASSN-13coの光度曲線を他のタイプII超新星のものと比較し、広範な集団内での位置を評価する。
• モデルを用いて欠落した光度測定バンド（例：ジョンソンVおよびIバンド）のフラックスを予測し、データ欠損があるにもかかわらず他の超新星サンプルと直接比較可能であることを示す。
• 分光データを用いて、広いHαおよびHe I線などの分光的特徴に基づき、タイプII-P分類を確認する。
• 宿主銀河の性質を、アーカイブされたSDSSおよびLCOGT画像を用いてフィッティングし、赤方偏移（z = 0.023063）および距離（d = 91.6 Mpc）を決定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ASASSN-13coは分光的にタイプII-P超新星に類似しているにもかかわらず、なぜタイプII-PまたはII-L分類に明確に一致しない光度曲線形状を示すのか？
• RQ2 ASASSN-13coの全波長放射光度は他のタイプII超新星と比較してどの程度異なるか。これはその前身星または爆発メカニズムに何を示唆するか？
• RQ3 ペチャ＆プリエト（2015）モデルは、ASASSN-13coのような特異な光度曲線形状を示す超新星をどの程度正確に記述できるか？
• RQ4 PP15モデルは、例えばジョンソンVおよびIバンドデータを欠落しているASASSN-13coのような、異なる光度測定データセットを持つ超新星間で意味のある比較を可能にするか？
• RQ5 ASASSN-13coの観測された明るさと緩やかな減光率は、従来のII-P/II-L区別がタイプII超新星性質の連続的分布を単純化したものである可能性を示唆するか？

主な発見

• ASASSN-13coのピーク絶対Vバンド等級はMV ≈ -18.1であり、観測されたタイプII超新星の中で最も明るい部類に属する。
• ASASSN-13coの光度曲線は緩やかにかつ一貫して減光しており、タイプII-L超新星に類似しているが、分光的にはタイプII-P超新星と整合的である。
• PP15モデルはASASSN-13coの多バンド光度曲線をうまくフィットし、その異常に高い明るさを裏付ける全波長放射光度曲線を導出した。
• モデルは欠落した光度測定バンド（例：VおよびI）のフラックスを予測し、他の超新星サンプルと直接比較可能であることを示し、モデルが多様なデータセットに有用であることを実証した。
• ASASSN-13coの性質は、II-P/II-L区別が根本的な物理的分岐を表すのではなく、光度曲線形状の連続的分布を反映している可能性を示唆する。
• 本研究は、PP15モデルが理論的仮定に依存せずに全波長放射光度、噴出された56Ni質量、温度および半径の時間的変化といった物理的性質を的確に導出する強力なツールであることを確認した。