摘要
新星爆炸是由吸积白矮星的表层引发的全球热核逃逸引起的1,2,3..这已经被预测到4,5,6白矮星上的局部热核爆发也可能发生,类似于在吸积中子星中观察到的i型x射线爆发。在过去的40年里,来自TV Columbae双星系统的原因不明的快速爆发,其中质量被吸积到一个中等强度的磁化白矮星上,它来自一个低质量的伴星7,8,9,10,11.在这些爆发中,光学/紫外线光度在不到一小时内增加了三倍以上,并在大约十小时内减弱。在紫外光谱线中观察到快速流出7,其速度超过每秒3500公里,与白矮星表面的逃逸速度相当。在这里,我们报道了在TV columba和另外两个吸积系统,大熊座EI和ASASSN-19bh中观测到的光爆发。爆发的总能量约为10−6比经典新星爆炸(微超新星)的次数要多,并且与i型x射线爆发非常相似12,13,14.我们排除了吸积或恒星磁重联事件作为它们的起源,并建议磁约束吸积柱中的热核失控事件作为一个可行的解释。
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数据可用性
本研究中使用的TESS任务收集的数据可从MAST以简化和校准的格式获得(https://mast.stsci.edu/).ASAS-SN的g带和v带星等可从“ASAS-SN Sky Patrol”网页(https://asas-sn.osu.edu/).SAX J1808.4-365的RXTE-PCA数据和4U 1636-536的EXOSAT-ME数据来自高能天体物理科学档案研究中心。
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确认
P.J.G.由南非国家研究基金会(NRF)资助。111692.D.A.H.B.感谢来自南非国家研究基金会的研究支持。D.d.M.感谢意大利航天局(ASI)和国家天体物理研究所(INAF)根据ASI-INAF I/037/12/0和ASI-INAF n.2017-14-H协议提供的财政支持。0,来自INAF“Sostegno真主安拉ricerca科学主流”,第43/2018总统令,来自INAF“SKA/CTA项目”,第70/2016总统令,以及PHAROS成本行动N.16214。C.D.和K.I.感谢科学和技术设施委员会(STFC)资助。圣/ T000244/1。j.p l的部分资助来自法国航天局(CNES)。附注:感谢美国国家科学基金会(NSF)资助。ast - 1514737。 F.X.T. is supported by the NSF under grant no. ACI-1663684 for the MESA Project, and by the NSF under grant no. PHY-1430152 for the Physics Frontier Center Joint Institute for Nuclear Astrophysics Center for the Evolution of the Elements (JINA-CEE). This paper includes data collected by the TESS mission. Funding for the TESS mission is provided by the NASA’s Science Mission Directorate. Some of the data presented in this paper were obtained from the Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST). The Space Telescope Science Institute (STScI) is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under NASA contract no. NAS5-26555. Support for MAST for non-Hubble Space Telescope data is provided by the NASA Office of Space Science by grant no. NNX09AF08G and by other grants and contracts. This paper uses data from the ASAS-SN project run by the Ohio State University. We thank the ASAS-SN team for making their data publicly available. This work has also made use of data from the European Space Agency mission Gaia (https://www.cosmos.esa.int/gaia),由盖亚数据处理与分析联盟(DPAC,https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/dpac/consortium).国家机构,特别是参加《盖亚多边协定》的机构为政治行动委员会提供了资金。这项研究基于欧洲南方天文台(ESO)在ESO- ddt计划107.2309.001下收集的观测数据,我们感谢ESO总干事对此的支持。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
S.S.是TESS计划的主要研究员,该计划获得了数据,发现了爆炸,并进行了ASAS-SN光度校准,共同开发了轰击模型的应用,以潜在地驱动tnr,并领导了爆炸的解释。P.J.G.是x射手计划获得ASASSN-19bh光谱的主要研究者。Y.C.贡献了与i型x射线爆发类比的细节,包括领导了关于它们的时间演化的讨论。C.F.M.降低了ASASSN-19bh的x射手光谱。砂岩,P.J.G C.K, A.J.B,后代e.b., D.A.H.B, Y.C, N.D.D, D.d.M,跨距,M.F, k,工作者,J.-P.L,部件,C.F.M,邮件可能会。P.S.和F.X.T分享想法,解释结果,评论和编辑手稿。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
同行评审
同行评审信息
自然感谢Michael Shara和Erik Kuulkers对这项工作的同行评审所做的贡献。同行评审报告是可用的。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1 ASASSN-19bh的X-Shooter光谱。
一个.x射手光谱(UBV臂)在3900范围Å-4900 Å。b.x -射手光谱(VIS臂)在5800范围Å-6700 Å。氢巴尔默系列线用红色虚线标记。HeI 5875 Å用蓝色虚线标记。CaII H&K发射线可以看到蓝色4000 Å。还可辨认出大量来自次级的窄吸收线。例如,区域6000-6200 Å的狭窄排放峰值是天空减法的残差。
图2 TV Col、EI UMa和ASASSN-19bh的长期ASAS-SN光曲线
一个.TV Col的ASAS-SN光曲线b.EI UMa的ASASSN光曲线c.ASASSN-19bh的ASASSN光曲线。在所有面板中,蓝色和红色点分别对应于ASAS-SN v波段和g波段光度测定。校准后的TESS数据点以灰色显示。典型的幅度不确定度为0.02。
扩展数据图3 i型x射线暴与微超新星的比较
一个.在TV Col观测到的一个快速爆发的TESS光曲线。b.ASASSN-19bh快速爆发的TESS光曲线。c.其中一个i型x射线爆发4U 1636-536的EXOSAT-ME x射线光曲线。注意TV Col和4U 1636-536都有相似的多峰结构。d.SAX J1808.4-3658中一次快速爆发的RXTE-PCA x射线光曲线。注意ASASSN-19bh和SAX J1808.4-3658中都有前体。在所有的面板中,时间轴都被任意移动了。
图4 TV Col的Lomb-Scargle周期图。
利用TESS数据进行TV Col的周期图一个.周期1(120秒)低频周期图。b.周期1高频周期图。c.周期3(20秒)低频周期图。d.周期3高频周期图。在所有面板中,红色虚线标记轨道频率和相关谐波,而蓝色虚线标记自旋到轨道的节拍频率。洋红色的虚线标志着超轨道信号。绿色虚线标记了探测到的负超驼峰、相关谐波和随轨道频率的跳动。
图5 EI UMa的Lomb-Scargle周期图。
周期2中使用TESS数据进行EI UMa的周期图(120秒节奏)。一个.爆发前计算的低频周期图。b.在爆发前计算高频周期图。c.脉冲后计算低频周期图。d.爆发后计算高频周期图。在所有面板中,红色虚线表示探测到的轨道频率。蓝色虚线表示自旋到轨道的跳动频率。绿色虚线表示正超驼峰频率。
补充信息
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斯卡林吉,S,格鲁特,p.j.,克尼格,C。et al。吸积磁性白矮星产生的局部热核爆发。自然604, 447-450(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586-022-04495-6
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