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# Fisica# Astrofisica solare e stellare# Fenomeni astrofisici di alta energia

Svelare i misteri dei transitori rossi a luminosità intermedia

Uno sguardo ai fenomeni intriganti degli ILRT e al loro significato cosmico.

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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Indice

Nell'immenso universo, si verificano una varietà di eventi cosmici che affascinano scienziati e ricercatori. Tra questi ci sono i Transienti Rossi di Luminosità Intermedia (ILRT), che sono intriganti perché si collocano tra le nove classiche e le supernova in termini di luminosità. Questo articolo ha lo scopo di far luce su questi fenomeni celesti, discutendo le loro caratteristiche, comportamenti e possibili origini.

Cosa Sono i Transienti Rossi di Luminosità Intermedia?

Gli ILRT sono eventi astronomici che mostrano una luminosità di picco più alta delle nove classiche ma inferiore a quella delle supernova standard. Non sono molto ben compresi, il che li rende oggetto di interesse tra gli astronomi. Lo studio di questi eventi implica la raccolta e l'analisi di dati spettroscopici ottici e nel vicino infrarosso.

Dati Osservazionali

Osservazioni recenti si sono concentrate su quattro ILRT specifici: NGC 300 2008OT-1, AT 2019abn, AT 2019ahd e AT 2019udc. Raccogliendo dati ottici e nel vicino infrarosso, i ricercatori mirano a identificare le principali caratteristiche spettrali che caratterizzano questi transitori.

Caratteristiche Spettrali

L'analisi spettroscopica rivela che alcune righe, in particolare quelle associate all'idrogeno e al calcio, dominano gli spettri ottici degli ILRT. Queste righe indicano la presenza di un materiale circostante, spesso definito come il Mezzo circumstellare (CSM), che si muove lentamente rispetto ai materiali espulsi rapidamente dall'evento transitorio.

Osservazioni Chiave

Righe di Idrogeno e Calcio

Negli spettri, le righe di idrogeno, come le righe di Balmer, e le righe di calcio mostrano schemi unici. L'intensità delle righe varia nel tempo, con cambiamenti significativi che indicano interazioni tra i materiali espulsi rapidamente e il CSM che si muove più lentamente.

Spettroscopia ad Alta risoluzione

Lo spettro ad alta risoluzione di NGC 300 2008OT-1 ottenuto da un telescopio prominente rivela un ambiente complesso. Questo include più strati di gas che circondano il transitorio, contribuendo alle intricate righe osservate negli spettri.

Osservazioni Tardive

Con il passare del tempo dopo il picco di luminosità, emergono nuove caratteristiche spettrali. Alcune di queste caratteristiche, non viste negli spettri precedenti, indicano cambiamenti nelle condizioni fisiche intorno al transitorio. In particolare, ampie caratteristiche di emissione appaiono negli spettri nelle fasi successive, suggerendo nuovi processi in atto.

Confronto con Altri Eventi

Somiglianze con Altri Transienti

Ci sono somiglianze notevoli tra gli ILRT e altre classi di eventi astronomici, come le Supernovae IIn e le Nove Rosse Luminose. Ognuna di queste classi mostra segni di CSM circostante, ma gli ILRT mantengono un profilo unico che li distingue.

Follow-Up Fotometrico

Tracciare le curve di luce degli ILRT rivela ulteriori approfondimenti. Rispetto ad altri tipi di transitori, le curve di luce degli ILRT mostrano forme particolari che possono aiutare nella classificazione.

Meccanismi Dietro gli ILRT

I meccanismi esatti che danno origine agli ILRT sono ancora oggetto di dibattito tra gli scienziati. Diverse teorie propongono origini diverse, tra cui:

Eruzioni di Stelle Massicce

Una teoria suggerisce che gli ILRT possano derivare da eruzioni di stelle che hanno perso una quantità significativa di massa. Queste eruzioni creano un denso involucro di gas che interagisce con il materiale espulso.

Fusione Stellare

Un'altra possibilità coinvolge la fusione di sistemi stellari binari. Tali eventi possono produrre i livelli di energia e le caratteristiche associate agli ILRT.

Supernovae Fallite

Alcuni ricercatori propongono che gli ILRT possano essere collegati a supernovae fallite. In questi scenari, la stella subisce un collasso ma non produce un'esplosione di supernova tradizionale, portando a eventi di luminosità inferiore.

Supernovae da Cattura di Elettroni

Infine, l'idea delle supernovae da cattura di elettroni ha guadagnato terreno. Questo tipo di evento si verifica in certi tipi di stelle grandi, il che può portare ai fenomeni a bassa energia osservati negli ILRT.

Conclusione

I Transienti Rossi di Luminosità Intermedia rappresentano un'area affascinante di studio nell'astronomia moderna. Anche se la loro natura esatta e le origini rimangono incerte, la ricerca e le osservazioni in corso sono fondamentali per svelare le complessità di questi eventi. Attraverso un'analisi spettroscopica dettagliata e confronti con altri fenomeni astronomici, gli scienziati stanno lavorando per ottenere una comprensione più profonda degli ILRT e del loro ruolo nell'universo.

Fonte originale

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

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: 2024-07-31 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.21733

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

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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