What is the density of the material in the sub-pc environment around - - PowerPoint PPT Presentation

▶

Oct 11, 2023 238 likes •511 views

What is the density of the material in the sub-pc environment around SNe-Ia 1d16 cm >1d18 cm The KNOWLE DGE GA P XMM Chandra Science with Zero photons: Type Ia SNe in Pre-SN X-ray

SLIDE 1

What is the density of the material in the sub-pc environment around SNe-Ia

1d16 ¡cm ¡ >1d18 ¡cm ¡

SLIDE 2

GA P

The

KNOWLE DGE

Chandra ¡ XMM ¡

SLIDE 3 Shock ¡interac6on ¡ with ¡the ¡ambient ¡ medium ¡ Cas ¡A ¡ Pre-‑SN ¡X-‑ray ¡ emission ¡ Liu ¡2011 ¡

SD ¡

Super-‑soE ¡X-‑ray ¡source ¡ SN2011fe ¡ Chandra ¡pre-‑explosion ¡ Shock ¡Break ¡Out ¡ Δt≈ ¡2ms ¡ T≈250 ¡keV ¡ E≈3 ¡1041 ¡erg ¡ Shock ¡Interac6on ¡w. ¡ companion ¡ Δt≈ ¡hrs ¡ ¡ (@ ¡T0+5hrs) ¡ T≈ ¡X-‑rays ¡ E≈1046-‑47 ¡erg ¡ L~1044 ¡erg/s ¡

Science with Zero photons: Type Ia SNe in the X-rays (and radio)

Raffaella Margutti Harvard University

SLIDE 4

SUMMARY:

SN2011fe SN2014J Chandra ¡ Chandra ¡ We repointed the most sensitive instruments to the most nearby Ia SNe and found NOTHING

SLIDE 5

SLIDE 6 Donor ¡Star ¡ WD ¡ R ¡ 1014 ¡ 1015 ¡ 1016 ¡

ρ ¡

SN ¡Interac6on ¡with ¡the ¡ambient ¡medium ¡

SLIDE 7 Donor ¡Star ¡ R ¡ 1014 ¡ 1015 ¡ 1016 ¡

ρ ¡

SN ¡Interac6on ¡with ¡the ¡ambient ¡medium ¡

SLIDE 8 Donor ¡Star ¡ R ¡ 1014 ¡ 1015 ¡ 1016 ¡

ρ ¡

SN ¡Interac6on ¡with ¡the ¡ambient ¡medium ¡

Shock ¡ e-‑ ¡ e-‑ ¡ e-‑ ¡ e-‑ ¡ e-‑ ¡ Photosphere ¡ X

r a y s ¡ X-‑rays ¡

SD ¡ DD ¡ DENSITY ¡

SLIDE 9 EVLA 5.9 GHz E N SN2011fe 5 amin

M101

Chomiuk ¡2012; ¡Horesh ¡2012; ¡ ¡

RADIO

SLIDE 10

No Type Ia SN has EVER been detected in the X-rays

Marguc ¡+14 ¡

SLIDE 11

No Type Ia SN has EVER been detected in the X-rays

Marguc ¡+14 ¡

SLIDE 12

No Type Ia SN has EVER been detected in the X-rays

Marguc ¡+14 ¡

SLIDE 13

No Type Ia SN has EVER been detected in the X-rays

Marguc ¡+14 ¡

Hughes+ ¡ Immler+ ¡ Russel+ ¡ Schlegel ¡& ¡ Petre ¡1993 ¡

09ig ¡ 06X ¡12Z ¡

SLIDE 14 Marguc ¡+14 ¡

ρ = M

4πR2vw

@ ¡R≈1016 ¡cm ¡

SD ¡ systems ¡ with ¡ ¡ STEADY ¡ mass-‑ loss ¡ ¡

SLIDE 15

SD ¡ systems ¡ with ¡ ¡ STEADY ¡ mass-‑loss ¡ ¡

Marguc ¡+14 ¡

SLIDE 16 … “It’s black cats in dark rooms”… (S. Firenstein)

STEADY mass loss

SLIDE 17 Marguc ¡+12; ¡+14 ¡

SLIDE 18 Marguc ¡+14 ¡ … ¡“Its ¡black ¡cats ¡in ¡dark ¡rooms… ¡and ¡there ¡may ¡be ¡no ¡cat ¡in ¡the ¡room” ¡(S. ¡Firenstein) ¡

SLIDE 19

WD ¡

Double ¡Degenerate ¡ (DD) ¡ Single ¡Degenerate ¡ (SD) ¡ Exploding ¡star ¡

HIGH-‑density ¡ environment ¡ DIRTY ¡ LOW-‑density ¡ environment ¡ CLEAN ¡

“Old” way of thinking

SLIDE 20

WD ¡

Double ¡Degenerate ¡ (DD) ¡ Single ¡Degenerate ¡ (SD) ¡ Exploding ¡star ¡

HIGH-‑density ¡ environment ¡ DIRTY ¡ LOW-‑density ¡ environment ¡ CLEAN ¡

“Current” way of thinking

SLIDE 21 Marguc ¡+14 ¡

SLIDE 22 Courtesy ¡of ¡C. ¡Badenes ¡ Plot ¡courtesy ¡of ¡C. ¡Badenes ¡ ¡

SLIDE 23 “One ¡never ¡no6ces ¡what ¡has ¡been ¡done; ¡one ¡can ¡only ¡see ¡what ¡remains ¡to ¡be ¡done”, ¡M. ¡Curie” ¡ Marguc+14 ¡ Dimitriadis+14 ¡

(1) Unsteady mass loss

!"#$ !"!" #$!% #$!& #$'$ $ ($ '$ )$ %$ #$$ #($ #'$ #)$ *+ ,-./012 345-6,78912 :81-6# :81-6( ;<=-.>*8=6?55@-.A6($$) Case2 ¡ Case ¡1 ¡ Wind ¡ 11fe ¡ 14J ¡

SLIDE 24 “One ¡never ¡no6ces ¡what ¡has ¡been ¡done; ¡one ¡can ¡only ¡see ¡what ¡remains ¡to ¡be ¡done”, ¡M. ¡Curie” ¡ 11fe ¡ 14J ¡

(1) Unsteady mass loss ρ(R,Θ) (2) Multiple epochs of deep observations

SLIDE 25 “One ¡never ¡no6ces ¡what ¡has ¡been ¡done; ¡one ¡can ¡only ¡see ¡what ¡remains ¡to ¡be ¡done”, ¡M. ¡Curie” ¡ 11fe ¡ 14J ¡

(1) Unsteady mass loss ρ(R,Θ) (2) Multiple epochs of deep observations (3) Very Late-time radio observations

SLIDE 26

What is the density of the material in the sub-pc environment around SNe-Ia

1d16 ¡cm ¡ >1d18 ¡cm ¡

2! ¡