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# Physique# Astrophysique solaire et stellaire# Phénomènes astrophysiques à haute énergie

Déchiffrer les mystères des transients rouges de luminosité intermédiaire

Un aperçu des phénomènes intrigants des ILRT et de leur signification cosmique.

G. Valerin, A. Pastorello, E. Mason, A. Reguitti, S. Benetti, Y. -Z. Cai, T. -W. Chen, D. Eappachen, N. Elias-Rosa, M. Fraser, A. Gangopadhyay, E. Y. Hsiao, D. A. Howell, C. Inserra, L. Izzo, J. Jencson, E. Kankare, R. Kotak, P. Lundqvist, P. A. Mazzali, K. Misra, G. Pignata, S. J. Prentice, D. J. Sand, S. J. Smartt, M. D. Stritzinger, L. Tartaglia, S. Valenti, J. P. Anderson, J. E. Andrews, R. C. Amaro, C. Barbarino, S. Brennan, F. Bufano, E. Callis, E. Cappellaro, R. Dastidar, M. Della Valle, A. Fiore, M. D. Fulton, L. Galbany, M. Gromadzki, T. Heikkilä, D. Hiramatsu, E. Karamehmetoglu, H. Kuncarayakti, G. Leloudas, M. Limongi, M. Lundquist, C. McCully, T. E. Müller-Bravo, M. Nicholl, P. Ochner, E. Padilla Gonzalez, E. Paraskeva, C. Pellegrino, A. Rau, D. E. Reichart, T. M. Reynolds, R. Roy, I. Salmaso, M. Shahbandeh, M. Singh, J. Sollerman, M. Turatto, L. Tomasella, S. Wyatt, D. R. Young

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Table des matières

Dans l'immense univers, plein d'événements cosmiques captivent les scientifiques et les chercheurs. Parmi eux, on trouve les Transients Rouges à Luminosité Intermédiaire (ILRT), qui sont fascinants parce qu'ils se situent entre les novae classiques et les supernovae en termes de luminosité. Cet article vise à éclaircir ces phénomènes célestes, en discutant de leurs caractéristiques, comportements et origines possibles.

Qu'est-ce que les Transients Rouges à Luminosité Intermédiaire ?

Les ILRT sont des événements astronomiques qui montrent une luminosité de pointe plus élevée que celle des novae classiques, mais inférieure à celle des supernovae standards. On ne les comprend pas très bien, ce qui en fait un sujet d'intérêt pour les astronomes. L'étude de ces événements consiste à recueillir et analyser des données Spectroscopiques optiques et infrarouges.

Données d'Observation

Les observations récentes se sont concentrées sur quatre ILRT spécifiques : NGC 300 2008OT-1, AT 2019abn, AT 2019ahd et AT 2019udc. En collectant des données optiques et infrarouges, les chercheurs cherchent à identifier les caractéristiques spectrales clés qui définissent ces transients.

Caractéristiques Spectroscopiques

L'analyse spectroscopique révèle que certaines lignes, en particulier celles associées à l'hydrogène et au calcium, dominent les spectres optiques des ILRT. Ces lignes indiquent la présence d'un matériau environnant, souvent appelé le Milieu circumstellaire (CSM), qui se déplace lentement par rapport aux éjectas rapides de l'événement transient.

Observations Clés

Lignes d'Hydrogène et de Calcium

Dans les spectres, les lignes d'hydrogène, comme les lignes de Balmer, et les lignes de calcium montrent des motifs uniques. L'intensité des lignes varie dans le temps, avec des changements significatifs indiquant des interactions entre les éjectas rapides et le CSM plus lent.

Spectroscopie Haute résolution

Le spectre haute résolution de NGC 300 2008OT-1 obtenu d'un télescope célèbre révèle un environnement complexe. Cela inclut plusieurs couches de gaz entourant le transient, contribuant aux lignes intriquées observées dans les spectres.

Observations Tardives

Au fur et à mesure que le temps passe après la luminosité maximale, de nouvelles caractéristiques spectrales émergent. Certaines de ces caractéristiques, qui n'étaient pas visibles dans les spectres antérieurs, signalent des changements dans les conditions physiques entourant le transient. En particulier, des caractéristiques d'émission larges apparaissent dans les spectres à des stades ultérieurs, suggérant de nouveaux processus en jeu.

Comparaison avec d'Autres Événements

Similarités avec d'Autres Transients

Il y a des similarités notables entre les ILRT et d'autres classes d'événements astronomiques, comme les Supernovae IIn et les Novae Rouges Lumineuses. Chacune de ces classes montre des signes de CSM environnant, mais les ILRT conservent un profil unique qui les distingue.

Suivi Photométrique

Suivre les courbes de lumière des ILRT révèle des aperçus supplémentaires. Comparées à d'autres types de transients, les courbes de lumière des ILRT montrent des formes particulières qui peuvent aider à la classification.

Mécanismes Derrière les ILRT

Les mécanismes exacts qui donnent naissance aux ILRT restent un sujet de débat parmi les scientifiques. Plusieurs théories proposent différentes origines, y compris :

Éruptions d'Étoiles Massives

Une théorie suggère que les ILRT pourraient venir d'éruptions d'étoiles qui ont perdu une quantité significative de masse. Ces éruptions créent une enveloppe dense de gaz qui interagit avec le matériau éjecté.

Fusions Stellaires

Une autre possibilité concerne la fusion de systèmes d'étoiles binaires. De tels événements peuvent produire les niveaux d'énergie et caractéristiques associés aux ILRT.

Supernovae Ratées

Certaines recherches suggèrent que les ILRT pourraient être liées à des supernovae ratées. Dans ces scénarios, l'étoile s'effondre mais ne produit pas une explosion de supernova traditionnelle, menant à des événements de luminosité inférieure.

Supernovae par Capture d'Électrons

Enfin, l'idée des supernovae par capture d'électrons a gagné en popularité. Ce type d'événement se produit dans certains types de grandes étoiles, ce qui peut mener aux phénomènes de faible énergie observés dans les ILRT.

Conclusion

Les Transients Rouges à Luminosité Intermédiaire représentent un domaine fascinant d'étude en astronomie moderne. Même si leur nature exacte et leurs origines restent incertaines, les recherches et observations en cours sont cruciales pour démêler les complexités de ces événements. Grâce à une analyse spectroscopique détaillée et des comparaisons avec d'autres phénomènes astronomiques, les scientifiques travaillent pour mieux comprendre les ILRT et leur rôle dans l'univers.

Source originale

Titre: A study in scarlet -- II. Spectroscopic properties of a sample of Intermediate Luminosity Red Transients

Résumé: We investigate the spectroscopic characteristics of Intermediate Luminosity Red Transients (ILRTs), a class of elusive objects with peak luminosity between that of classical novae and standard supernovae. We present the extensive optical and near-infrared (NIR) spectroscopic monitoring of four ILRTs, namely NGC 300 2008OT-1, AT 2019abn, AT 2019ahd and AT 2019udc. First we focus on the evolution of the most prominent spectral features observed in the low resolution spectra, then we discuss more in detail the high resolution spectrum collected for NGC 300 2008OT-1 with the Very Large Telescope equipped with UVES. Finally we analyse late time spectra of NGC 300 2008OT-1 and AT 2019ahd through comparisons with both synthetic and observed spectra. Balmer and Ca lines dominate the optical spectra, revealing the presence of slowly moving circumstellar medium (CSM) around the objects. The line luminosity of H$\alpha$, H$\beta$ and Ca II NIR triplet presents a double peaked evolution with time, possibly indicative of interaction between fast ejecta and the slow CSM. The high resolution spectrum of NGC 300 2008OT-1 reveals a complex circumstellar environment, with the transient being surrounded by a slow ($\sim$30 km s$^{-1}$) progenitor wind. At late epochs, optical spectra of NGC 300 2008OT-1 and AT 2019ahd show broad ($\sim$2500 km s$^{-1}$) emission features at $\sim$6170 A and $\sim$7000 A which are unprecedented for ILRTs. We find that these lines originate most likely from the blending of several narrow lines, possibly of iron-peak elements.

Auteurs: G. Valerin, A. Pastorello, E. Mason, A. Reguitti, S. Benetti, Y. -Z. Cai, T. -W. Chen, D. Eappachen, N. Elias-Rosa, M. Fraser, A. Gangopadhyay, E. Y. Hsiao, D. A. Howell, C. Inserra, L. Izzo, J. Jencson, E. Kankare, R. Kotak, P. Lundqvist, P. A. Mazzali, K. Misra, G. Pignata, S. J. Prentice, D. J. Sand, S. J. Smartt, M. D. Stritzinger, L. Tartaglia, S. Valenti, J. P. Anderson, J. E. Andrews, R. C. Amaro, C. Barbarino, S. Brennan, F. Bufano, E. Callis, E. Cappellaro, R. Dastidar, M. Della Valle, A. Fiore, M. D. Fulton, L. Galbany, M. Gromadzki, T. Heikkilä, D. Hiramatsu, E. Karamehmetoglu, H. Kuncarayakti, G. Leloudas, M. Limongi, M. Lundquist, C. McCully, T. E. Müller-Bravo, M. Nicholl, P. Ochner, E. Padilla Gonzalez, E. Paraskeva, C. Pellegrino, A. Rau, D. E. Reichart, T. M. Reynolds, R. Roy, I. Salmaso, M. Shahbandeh, M. Singh, J. Sollerman, M. Turatto, L. Tomasella, S. Wyatt, D. R. Young

Dernière mise à jour: 2024-07-31 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.21733

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.21733

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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