TW
T. Wevers
Author with expertise in Gamma-Ray Bursts and Supernovae Connections
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(100% Open Access)
Cited by:
684
h-index:
39
/
i10-index:
71
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
3

The Birth of a Relativistic Jet Following the Disruption of a Star by a Cosmological Black Hole

Dheeraj Pasham et al.Nov 30, 2022
A black hole can launch a powerful relativistic jet after it tidally disrupts a star. If this jet fortuitously aligns with our line of sight, the overall brightness is Doppler boosted by several orders of magnitude. Consequently, such on-axis relativistic tidal disruption events have the potential to unveil cosmological (redshift z > 1) quiescent black holes and are ideal test beds for understanding the radiative mechanisms operating in super-Eddington jets. Here we present multiwavelength (X-ray, UV, optical and radio) observations of the optically discovered transient AT 2022cmc at z = 1.193. Its unusual X-ray properties, including a peak observed luminosity of ≳1048 erg s−1, systematic variability on timescales as short as 1,000 s and overall duration lasting more than 30 days in the rest frame, are traits associated with relativistic tidal disruption events. The X-ray to radio spectral energy distributions spanning 5–50 days after discovery can be explained as synchrotron emission from a relativistic jet (radio), synchrotron self-Compton (X-rays) and thermal emission similar to that seen in low-redshift tidal disruption events (UV/optical). Our modelling implies a beamed, highly relativistic jet akin to blazars but requires extreme matter domination (that is, a high ratio of electron-to-magnetic-field energy densities in the jet) and challenges our theoretical understanding of jets. By modelling the radio, optical, UV and X-ray data of the unusually bright cosmological explosion AT 2022cmc, Pasham et al. argue for the presence of a highly collimated jet moving at ≳99.99% the speed of light.
0

Lensed Type Ia Supernova “Encore” at z = 2: The First Instance of Two Multiply Imaged Supernovae in the Same Host Galaxy

Justin Pierel et al.May 29, 2024
Abstract A bright ( m F150W,AB = 24 mag), z = 1.95 supernova (SN) candidate was discovered in JWST/NIRCam imaging acquired on 2023 November 17. The SN is quintuply imaged as a result of strong gravitational lensing by a foreground galaxy cluster, detected in three locations, and remarkably is the second lensed SN found in the same host galaxy. The previous lensed SN was called “Requiem,” and therefore the new SN is named “Encore.” This makes the MACS J0138.0−2155 cluster the first known system to produce more than one multiply imaged SN. Moreover, both SN Requiem and SN Encore are Type Ia SNe (SNe Ia), making this the most distant case of a galaxy hosting two SNe Ia. Using parametric host fitting, we determine the probability of detecting two SNe Ia in this host galaxy over a ∼10 yr window to be ≈3%. These observations have the potential to yield a Hubble constant ( H 0 ) measurement with ∼10% precision, only the third lensed SN capable of such a result, using the three visible images of the SN. Both SN Requiem and SN Encore have a fourth image that is expected to appear within a few years of ∼2030, providing an unprecedented baseline for time-delay cosmography.
0
Citation4
0
Save
0

Discovery of an Apparent Red, High-velocity Type Ia Supernova at z = 2.9 with JWST

Justin Pierel et al.Aug 1, 2024
Abstract We present the James Webb Space Telescope (JWST) discovery of SN 2023adsy, a transient object located in a host galaxy JADES-GS+53.13485−27.82088 with a host spectroscopic redshift of 2.903 ± 0.007. The transient was identified in deep (JWST)/NIRCam imaging from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) program. Photometric and spectroscopic follow-up with NIRCam and NIRSpec, respectively, confirm the redshift and yield UV-NIR light-curve, NIR color, and spectroscopic information all consistent with a Type Ia classification. Despite its classification as a likely SN Ia, SN 2023adsy is both fairly red ( c ∼ 0.9) despite a host galaxy with low extinction and has a high Ca ii velocity (19,000 ± 2000 km s −1 ) compared to the general population of SNe Ia. While these characteristics are consistent with some Ca-rich SNe Ia, particularly SN 2016hnk, SN 2023adsy is intrinsically brighter than the low- z Ca-rich population. Although such an object is too red for any low- z cosmological sample, we apply a fiducial standardization approach to SN 2023adsy and find that the SN 2023adsy luminosity distance measurement is in excellent agreement (≲1 σ ) with ΛCDM. Therefore unlike low- z Ca-rich SNe Ia, SN 2023adsy is standardizable and gives no indication that SN Ia standardized luminosities change significantly with redshift. A larger sample of distant SNe Ia is required to determine if SN Ia population characteristics at high z truly diverge from their low- z counterparts and to confirm that standardized luminosities nevertheless remain constant with redshift.
0
Citation1
0
Save
0

The fast transient AT 2023clx in the nearby LINER galaxy NGC 3799 as a tidal disruption of a very low-mass star

P. Charalampopoulos et al.Jul 23, 2024
We present an extensive analysis of the optical and ultraviolet (UV) properties of AT 2023clx, the closest optical/UV tidal disruption event (TDE) to date ($z=0.01107$), which occurred in the nucleus of the interacting low-ionization nuclear emission-line region (LINER) galaxy, NGC 3799. After correcting for the host reddening ($ h $ = 0.179 mag), we find its peak absolute $g$-band magnitude to be $-18.03 0.07$ mag, and its peak bolometric luminosity to be L_ pk $. AT 2023clx displays several distinctive features: first, it rose to peak within $10.4 days, making it the fastest rising TDE to date. Our SMBH mass estimate of $ M BH ---estimated using several standard methods--- rules out the possibility of an intermediate-mass BH as the reason for the fast rise. Dense spectral follow-up reveals a blue continuum that cools slowly and broad Balmer and He II lines as well as weak He I emission features that are typically seen in TDEs. The early, broad (width $ $) profile of Halpha matches theoretical expectations from an optically thick outflow. A flat Balmer decrement ($L_ H alpha $/$L_ H beta 1.58$) suggests that the lines are collisionally excited rather than being produced via photoionisation, in contrast to typical active galactic nuclei. A second distinctive feature, seen for the first time in TDE spectra, is a sharp, narrow emission peak at a rest wavelength of sim 6353 This feature is clearly visible up to 10\,d post-peak; we attribute it to clumpy material preceding the bulk outflow, which manifests as a high-velocity component of Halpha ($-9\,584 $). Its third distinctive feature is the rapid cooling during the first sim 20 days after peak, reflected as a break in the temperature evolution. Combining these findings, we propose a scenario for AT 2023clx involving the disruption of a very low-mass star ($ with an outflow launched in our line of sight and with disruption properties that led to efficient circularisation and prompt accretion disc formation, observed through a low-density photosphere.
0

Extended Emission-line Regions in Poststarburst Galaxies Hosting Tidal Disruption Events

T. Wevers et al.Jun 28, 2024
Abstract We report the discovery of an extended emission-line region (EELR) in MUSE observations of Markarian 950, a nearby ( z = 0.01628) poststarburst (PSB) galaxy that hosted the tidal disruption event (TDE) iPTF 16fnl. The EELR requires a nonstellar ionizing continuum with a luminosity L ion , min ≳  10 43  erg s −1 , inconsistent with the current weak state ( L IR,AGN < 2.5 × 10 42 erg s −1 ) of the galactic nucleus. The ionized gas has low velocity (∼–50 km s −1 ) and low turbulence ( σ gas ≲ 50 km s −1 ) and is kinematically decoupled from the stellar motions, indicating that the gas kinematics is not active galactic nucleus (AGN) driven. Markarian 950 is the third PSB galaxy to host a weak nuclear ionizing source as well as an EELR and a TDE. The overall properties of these three galaxies, including the kinematics and accretion history, are unusual but strikingly similar. We estimate that the incidence of EELRs in PSB-TDE hosts is a factor of ∼10 × higher than in other PSB galaxies. This suggests that a gas-rich postmerger environment is a key ingredient in driving elevated TDE rates. Based on the current observations, we cannot rule out that the EELRs may be powered through an elevated TDE rate in these galaxies. If the EELRs are not TDE powered, the presence of intermittent AGN activity, and in particular the fading of the AGN, may be associated with an increased TDE rate and/or an increased rate of detecting TDEs.
0

Discovery of a Relativistic Stripped-envelope Type Ic-BL Supernova at z = 2.83 with JWST

M. Siebert et al.Aug 26, 2024
Abstract We present James Webb Space Telescope (JWST) NIRCam and NIRSpec observations of a Type Ic supernova (SN Ic) and its host galaxy (JADES-GS+53.13533-27.81457) at z = 2.83. This SN (named SN 2023adta) was identified in deep JWST/NIRCam imaging from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) program. Follow-up observations with JWST/NIRSpec provided a spectroscopic redshift of z = 2.83 and the classification as an SN Ic-BL. The light curve of SN 2023adta matches well with other stripped-envelope SNe, and we find a high peak luminosity, M V = −19.0 ± 0.2 mag, based on the distribution of best-fit SNe. The broad absorption features in its spectrum are consistent with other SNe Ic-BL 1–3 weeks after peak brightness. We measure a Ca ii near-IR triplet expansion velocity of 29,000 ± 2000 km s −1 . The host galaxy of SN 2023adta is irregular, and modeling of its spectral energy distribution indicates a metallicity of Z = 0.35 − 0.08 + 0.16 Z ⊙ . This environment is consistent with the population of low- z SNe Ic-BL that prefer lower metallicities relative to other stripped-envelope SNe and track long-duration γ -ray burst environments. We do not identify any γ -ray bursts that are coincident with SN 2023adta. Given the rarity of SNe Ic-BL in the local Universe, the detection of an SN Ic-BL at z = 2.83 could indicate that their rates are enhanced at high redshift.
0

A Potential Second Shutoff from AT2018fyk: An Updated Orbital Ephemeris of the Surviving Star under the Repeating Partial Tidal Disruption Event Paradigm

Dheeraj Pasham et al.Aug 1, 2024
Abstract The tidal disruption event (TDE) AT2018fyk showed a rapid dimming event 500 days after discovery, followed by a rebrightening roughly 700 days later. It has been hypothesized that this behavior results from a repeating partial TDE (rpTDE), such that prompt dimmings/shutoffs are coincident with the return of the star to pericenter and rebrightenings generated by the renewed supply of tidally stripped debris. This model predicted that the emission should shut off again around August of 2023. We report AT2018fyk’s continued X-ray and UV monitoring, which shows an X-ray (UV) drop-in flux by a factor of 10 (5) over a span of two months, starting 2023 August 14. This sudden change can be interpreted as the second emission shutoff, which (1) strengthens the rpTDE scenario for AT2018fyk, (2) allows us to constrain the orbital period to a more precise value of 1306 ± 47 days, and (3) establishes that X-ray and UV/optical emission track the fallback rate onto this supermassive black hole—an often-made assumption that otherwise lacks observational verification—and therefore, the UV/optical lightcurve is powered predominantly by processes tied to X-rays. The second cutoff implies that another rebrightening should happen between 2025 May and August, and if the star survived the second encounter, a third shutoff is predicted to occur between 2027 January and July. Finally, low-level accretion from the less-bound debris tail (which is completely unbound/does not contribute to accretion in a nonrepeating TDE) can result in a faint X-ray plateau that could be detectable until the next rebrightening.