Early Spectroscopy and Dense Circumstellar Medium Interaction in SN 2023ixf
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present the optical spectroscopic evolution of SN 2023ixf seen in subnight cadence spectra from 1.18 to 15 days after explosion. We identify high-ionization emission features, signatures of interaction with material surrounding the progenitor star, that fade over the first 7 days, with rapid evolution between spectra observed within the same night. We compare the emission lines present and their relative strength to those of other supernovae with early interaction, finding a close match to SN 2020pni and SN 2017ahn in the first spectrum and SN 2014G at later epochs. To physically interpret our observations, we compare them to CMFGEN models with confined, dense circumstellar material around a red supergiant (RSG) progenitor from the literature. We find that very few models reproduce the blended N iii ( λλ 4634.0,4640.6)/C iii ( λλ 4647.5,4650.0) emission lines observed in the first few spectra and their rapid disappearance thereafter, making this a unique diagnostic. From the best models, we find a mass-loss rate of 10 −3 –10 −2 M ⊙ yr −1 , which far exceeds the mass-loss rate for any steady wind, especially for an RSG in the initial mass range of the detected progenitor. These mass-loss rates are, however, similar to rates inferred for other supernovae with early circumstellar interaction. Using the phase when the narrow emission features disappear, we calculate an outer dense radius of circumstellar material R CSM,out ≈ 5 × 10 14 cm, and a mean circumstellar material density of ρ = 5.6 × 10 −14 g cm −3 . This is consistent with the lower limit on the outer radius of the circumstellar material we calculate from the peak H α emission flux, R CSM,out ≳ 9 × 10 13 cm.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».