SN 2023zaw: an ultra-stripped, nickel-poor supernova from a low-mass progenitor - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Pré-Publication, Document De Travail Année : 2024

SN 2023zaw: an ultra-stripped, nickel-poor supernova from a low-mass progenitor

Kaustav K Das
  • Fonction : Auteur
Christoffer Fremling
  • Fonction : Auteur
Mansi M Kasliwal
  • Fonction : Auteur
Steve Schulze
  • Fonction : Auteur
Jesper Sollerman
  • Fonction : Auteur
Viraj Karambelkar
  • Fonction : Auteur
Sam Rose
  • Fonction : Auteur
Shreya Anand
  • Fonction : Auteur
Igor Andreoni
  • Fonction : Auteur
Sean J Brennan
  • Fonction : Auteur
S. Bradley Cenko
  • Fonction : Auteur
Michael W Coughlin
  • Fonction : Auteur
B O'Connor
  • Fonction : Auteur
Kishalay De
  • Fonction : Auteur
Jim Fuller
  • Fonction : Auteur
Matthew Graham
  • Fonction : Auteur
Erica Hammerstein
  • Fonction : Auteur
Annastasia Haynie
  • Fonction : Auteur
K-Ryan Hinds
  • Fonction : Auteur
Io Kleiser
  • Fonction : Auteur
S.R Kulkarni
  • Fonction : Auteur
Zeren Lin
  • Fonction : Auteur
Chang Liu
  • Fonction : Auteur
Ashish A Mahabal
  • Fonction : Auteur
Christopher Martin
  • Fonction : Auteur
Adam A Miller
  • Fonction : Auteur
James D Neill
  • Fonction : Auteur
Daniel A Perley
  • Fonction : Auteur
Priscila J Pessi
  • Fonction : Auteur
Nikolaus Z Prusinski
  • Fonction : Auteur
Josiah Purdum
  • Fonction : Auteur
Vikram Ravi
  • Fonction : Auteur
Ben Rusholme
  • Fonction : Auteur
Samantha Wu
  • Fonction : Auteur
Avery Wold
  • Fonction : Auteur
Lin Yan
  • Fonction : Auteur

Résumé

We present SN 2023zaw $-$ a sub-luminous ($\mathrm{M_r} = -16.7$ mag) and rapidly-evolving supernova ($\mathrm{t_{1/2,r}} = 4.9$ days), with the lowest nickel mass ($\approx0.002$$\mathrm{M_\odot}$) measured among all stripped-envelope supernovae discovered to date. The photospheric spectra are dominated by broad He I and Ca NIR emission lines with velocities of $\sim10\ 000 - 12\ 000$$\mathrm{km\ s^{-1}}$. The late-time spectra show prominent narrow He I emission lines at $\sim$1000$\ \mathrm{km\ s^{-1}}$, indicative of interaction with He-rich circumstellar material. SN 2023zaw is located in the spiral arm of a star-forming galaxy. We perform radiation-hydrodynamical and analytical modeling of the lightcurve by fitting with a combination of shock-cooling emission and nickel decay. The progenitor has a best-fit envelope mass of $\approx0.2$$\mathrm{M_\odot}$ and an envelope radius of $\approx50$$\mathrm{R_\odot}$. The extremely low nickel mass and low ejecta mass ($\approx0.5$$\mathrm{M_\odot}$) suggest an ultra-stripped SN, which originates from a mass-losing low mass He-star (ZAMS mass $<$ 10 $\mathrm{M_\odot}$) in a close binary system. This is a channel to form double neutron star systems, whose merger is detectable with LIGO. SN 2023zaw underscores the existence of a previously undiscovered population of extremely low nickel mass ($< 0.005$$\mathrm{M_\odot}$) stripped-envelope supernovae, which can be explored with deep and high-cadence transient surveys.

Dates et versions

hal-04523536 , version 1 (27-03-2024)

Identifiants

Citer

Kaustav K Das, Christoffer Fremling, Mansi M Kasliwal, Steve Schulze, Jesper Sollerman, et al.. SN 2023zaw: an ultra-stripped, nickel-poor supernova from a low-mass progenitor. 2024. ⟨hal-04523536⟩
1 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More