This is the second paper of a series in which we present new measurements of the observed rates of supernovae (SNe) in the local Universe, determined from the Lick Observatory Supernova Search (LOSS). In this paper, a complete SN sample is constructed, and the observed (uncorrected for host-galaxy extinction) luminosity functions (LFs) of SNe are derived. These LFs solve two issues that have plagued previous rate calculations for nearby SNe: the luminosity distribution of SNe and the host-galaxy extinction. We select a volume-limited sample of 175 SNe, collect photometry for every object and fit a family of light curves to constrain the peak magnitudes and light-curve shapes. The volume-limited LFs show that they are not well represented by a Gaussian distribution. There are notable differences in the LFs for galaxies of different Hubble types (especially for SNe Ia). We derive the observed fractions for the different subclasses in a complete SN sample, and find significant fractions of SNe II-L (10 per cent), IIb (12 per cent) and IIn (9 per cent) in the SN II sample. Furthermore, we derive the LFs and the observed fractions of different SN subclasses in a magnitude-limited survey with different observation intervals, and find that the LFs are enhanced at the high-luminosity end and appear more ‘standard’ with smaller scatter, and that the LFs and fractions of SNe do not change significantly when the observation interval is shorter than 10 d. We also discuss the LFs in different galaxy sizes and inclinations, and for different SN subclasses. Some notable results are that there is not a strong correlation between the SN LFs and the host-galaxy size, but there might be a preference for SNe IIn to occur in small, late-type spiral galaxies. The LFs in different inclination bins do not provide strong evidence for extreme extinction in highly inclined galaxies, though the sample is still small. The LFs of different SN subclasses show significant differences. We also find that SNe Ibc and IIb come from more luminous galaxies than SNe II-P, while SNe IIn come from less luminous galaxies, suggesting a possible metallicity effect. The limitations and applications of our LFs are also discussed.

This is the third paper of a series in which we present new measurements of the observed rates of supernovae (SNe) in the local Universe, determined from the Lick Observatory Supernova Search (LOSS). We have considered a sample of about 1000 SNe and used an optimal subsample of 726 SNe (274 SNe Ia, 116 SNe Ibc, and 324 SNe II) to determine our rates. We study the trend of the rates as a function of a few quantities available for our galaxy sample, such as luminosity in the B and K bands, stellar mass, and morphological class. We discuss different choices (SN samples, input SN luminosity functions, inclination correction factors) and their effect on the rates and their uncertainties. A comparison between our SN rates and the published measurements shows that they are consistent with each other to within uncertainties when the rate calculations are done in the same manner. Nevertheless, our data demonstrate that the rates cannot be adequately described by a single parameter using either galaxy Hubble types or B - K colours. A secondary parameter in galaxy "size", expressed by luminosity or stellar mass, is needed to adequately describe the rates in the rate-size relation: the galaxies of smaller sizes have higher SN rates per unit mass or per unit luminosity. The trends of the SN rates in galaxies of different Hubble types and colours are discussed. We examine possible causes for the rate-size relation. Physically, such a relation for the core-collapse SNe is probably linked to the correlation between the specific star-formation rate and the galaxy sizes, but it is not clear whether the same link can be established for SNe Ia. We discuss the two-component ("tardy" and "prompt") model for SN Ia rates, and find that the SN Ia rates in young stellar populations might have a strong correlation with the core-collapse SN rates. We derive volumetric and Milky Way rates ... (abridged)

We have recently completed a 64-night spectroscopic monitoring campaign at the Lick Observatory 3-m Shane telescope with the aim of measuring the masses of the black holes in 12 nearby (z < 0.05) Seyfert 1 galaxies with expected masses in the range ~10^6-10^7 M_sun and also the well-studied nearby active galactic nucleus (AGN) NGC 5548. Nine of the objects in the sample (including NGC 5548) showed optical variability of sufficient strength during the monitoring campaign to allow for a time lag to be measured between the continuum fluctuations and the response to these fluctuations in the broad Hbeta emission. We present here the light curves for the objects in this sample and the subsequent Hbeta time lags for the nine objects where these measurements were possible. The Hbeta lag time is directly related to the size of the broad-line region, and by combining the lag time with the measured width of the Hbeta emission line in the variable part of the spectrum, we determine the virial mass of the central supermassive black hole in these nine AGNs. The absolute calibration of the black hole masses is based on the normalization derived by Onken et al. We also examine the time lag response as a function of velocity across the Hbeta line profile for six of the AGNs. The analysis of four leads to ambiguous results with relatively flat time lags as a function of velocity. However, SBS 1116+583A exhibits a symmetric time lag response around the line center reminiscent of simple models for circularly orbiting broad-line region (BLR) clouds, and Arp 151 shows an asymmetric profile that is most easily explained by a simple gravitational infall model. Further investigation will be necessary to fully understand the constraints placed on physical models of the BLR by the velocity-resolved response in these objects.

We describe observed properties of the Type Iax class of supernovae (SNe Iax), consisting of SNe observationally similar to its prototypical member, SN 2002cx. The class currently has 25 members, and we present optical photometry and/or optical spectroscopy for most of them. SNe Iax are spectroscopically similar to SNe Ia, but have lower maximum-light velocities (2000 ≲ |v| ≲ 8000 km s−1), typically lower peak magnitudes (−14.2 ⩾ MV, peak ≳ −18.9 mag), and most have hot photospheres. Relative to SNe Ia, SNe Iax have low luminosities for their light-curve shape. There is a correlation between luminosity and light-curve shape, similar to that of SNe Ia, but offset from that of SNe Ia and with larger scatter. Despite a host-galaxy morphology distribution that is highly skewed to late-type galaxies without any SNe Iax discovered in elliptical galaxies, there are several indications that the progenitor stars are white dwarfs (WDs): evidence of C/O burning in their maximum-light spectra, low (typically ∼0.5 M☉) ejecta masses, strong Fe lines in their late-time spectra, a lack of X-ray detections, and deep limits on massive stars and star formation at the SN sites. However, two SNe Iax show strong He lines in their spectra. The progenitor system and explosion model that best fits all of the data is a binary system of a C/O WD that accretes matter from a He star and has a deflagration. At least some of the time, this explosion will not disrupt the WD. The small number of SNe in this class prohibit a detailed analysis of the homogeneity and heterogeneity of the entire class. We estimate that in a given volume there are SNe Iax for every 100 SNe Ia, and for every 1 M☉ of iron generated by SNe Ia at z = 0, SNe Iax generate ∼0.036 M☉. Being the largest class of peculiar SNe, thousands of SNe Iax will be discovered by LSST. Future detailed observations of SNe Iax should further our understanding of both their progenitor systems and explosions as well as those of SNe Ia.

The novel properties of the faint supernova SN 2005E mean that it does not fit readily into the established supernova categories. Types Ib, Ic and II, core-collapse supernovae, are thought to form when a massive star explodes at the end of its life, and type Ia as a result of the thermonuclear explosion of an accreting white dwarf. From spectroscopic data, Perets et al. conclude that SN 2005E is helium rich, like a type Ib, and lacks the hydrogen, silicon and sulphur spectral lines typical of type Ia. But based on its presence in an 'old' stellar environment, and with a low derived ejected mass, they argue against a core-collapse origin and for an origin from a low-mass, old progenitor, probably a helium-accreting white dwarf in a binary system. Kawabata et al. see it differently. SN 2005E resembles SN 2005cz, they say, a type Ib supernova that is unusual in being found in an elliptical galaxy. Both SN 2005E and SN 2005cz, they suggest, are best explained as products of the core collapse of massive stars at the low (6–12 solar mass) end of massiveness. In the accompanying News & Views, David Branch discusses these two models in the context of the latest thinking on how stars explode. Supernovae are thought to arise through one of two processes. Type Ib/c and type II supernovae are produced when the cores of massive, short-lived stars undergo gravitational core collapse and eject a few solar masses. Type Ia supernovae are thought to form by the thermonuclear detonation of a carbon-oxygen white dwarf. Here a faint type Ib supernova, SN 2005E, is reported that seems not to have had a core-collapse origin, but perhaps arose from a low-mass, old progenitor, probably a helium-accreting white dwarf in a binary. Supernovae are thought to arise from two different physical processes. The cores of massive, short-lived stars undergo gravitational core collapse and typically eject a few solar masses during their explosion. These are thought to appear as type Ib/c and type II supernovae, and are associated with young stellar populations. In contrast, the thermonuclear detonation of a carbon-oxygen white dwarf, whose mass approaches the Chandrasekhar limit, is thought to produce type Ia supernovae1,2. Such supernovae are observed in both young and old stellar environments. Here we report a faint type Ib supernova, SN 2005E, in the halo of the nearby isolated galaxy, NGC 1032. The ‘old’ environment near the supernova location, and the very low derived ejected mass (∼0.3 solar masses), argue strongly against a core-collapse origin. Spectroscopic observations and analysis reveal high ejecta velocities, dominated by helium-burning products, probably excluding this as a subluminous3,4 or a regular1 type Ia supernova. We conclude that it arises from a low-mass, old progenitor, likely to have been a helium-accreting white dwarf in a binary. The ejecta contain more calcium than observed in other types of supernovae and probably large amounts of radioactive 44Ti.

In this first paper in a series we present 1298 low-redshift (z\leq0.2) optical spectra of 582 Type Ia supernovae (SNe Ia) observed from 1989 through 2008 as part of the Berkeley SN Ia Program (BSNIP). 584 spectra of 199 SNe Ia have well-calibrated light curves with measured distance moduli, and many of the spectra have been corrected for host-galaxy contamination. Most of the data were obtained using the Kast double spectrograph mounted on the Shane 3 m telescope at Lick Observatory and have a typical wavelength range of 3300-10,400 Ang., roughly twice as wide as spectra from most previously published datasets. We present our observing and reduction procedures, and we describe the resulting SN Database (SNDB), which will be an online, public, searchable database containing all of our fully reduced spectra and companion photometry. In addition, we discuss our spectral classification scheme (using the SuperNova IDentification code, SNID; Blondin & Tonry 2007), utilising our newly constructed set of SNID spectral templates. These templates allow us to accurately classify our entire dataset, and by doing so we are able to reclassify a handful of objects as bona fide SNe Ia and a few other objects as members of some of the peculiar SN Ia subtypes. In fact, our dataset includes spectra of nearly 90 spectroscopically peculiar SNe Ia. We also present spectroscopic host-galaxy redshifts of some SNe Ia where these values were previously unknown. [Abridged]

We study the observables of 158 relatively normal Type Ia supernovae (SNe Ia) by dividing them into two groups in terms of the expansion velocity inferred from the absorption minimum of the Si ii λ6355 line in their spectra near B-band maximum brightness. One group ("Normal") consists of normal SNe Ia populating a narrow strip in the Si ii velocity distribution, with an average expansion velocity 〈v〉 = 10, 600 ± 400 km s−1 near B maximum; the other group ("HV") consists of objects with higher velocities, v ≳ 11, 800 km s−1. Compared with the Normal group, the HV one shows a narrower distribution in both the peak luminosity and the luminosity decline rate Δm15. In particular, their B−V colors at maximum brightness are found to be on average redder by ∼ 0.1 mag, suggesting that they either are associated with dusty environments or have intrinsically red B−V colors. The HV SNe Ia are also found to prefer a lower extinction ratio RV ≈ 1.6 (versus ∼ 2.4 for the Normal ones). Applying such an absorption-correction dichotomy to SNe Ia of these two groups remarkably reduces the dispersion in their peak luminosity from 0.178 mag to only 0.125 mag.

We present new light curves and optical spectra for a number of extragalactic optical transients or 'supernova impostors' related to giant eruptions of luminous blue variables (LBVs), and we provide a comparative discussion of LBV-like giant eruptions known thus far. New data include photometry and spectroscopy of supernovae (SNe) 1999bw, 2000ch, 2001ac, 2002bu, 2006bv and 2010dn. SN 2010dn appears to be a carbon copy of SN 2008S and NGC 300-OT, whereas SN 2002bu shows spectral evolution from a normal LBV at early times to a twin of these cooler transients at late times. SN 2008S, NGC 300-OT and SN 2010dn appear to be special cases of a broader eruptive phenomenon where the progenitor star was enshrouded by dust, perhaps from a previous unseen eruptive episode. Evidence suggests that their progenitors have initial masses in the range 10–20 M⊙, extending the range of masses susceptible to the violent eruptive phenomenon below the canonical LBV mass range. Examining the full sample, SN impostors are characterized by strong photometric variability on a range of time-scales from a day to decades, potentially suffering multiple eruptions of the same source. The upper end of the luminosity distribution overlaps with the least-luminous core-collapse SNe, but in most cases a distinction can be made based on spectra. The low end of the luminosity distribution is far less well defined, and a distinction between LBV giant eruptions, S Doradus phases of LBVs, novae and possible eruptions of intermediate-mass stars is not entirely clear. We discuss observational clues concerning stellar winds or shocks as the relevant mass-loss mechanism, and we evaluate possible ideas for the physical mechanisms of outbursts, but there is still a great need for theoretical work on this problem. Although known examples of these eruptions are sufficient to illustrate their remarkably wide diversity in the peak absolute magnitude, duration, progenitor stars, outburst spectra and other observable properties, their statistical distribution is an area that will benefit greatly from current and upcoming transient surveys. Based on the distribution of these eruptive properties, we propose that the prototypical object SN 1961V was not a member of this class of impostors after all, but was instead a true core-collapse Type IIn SN that was preceded by a giant LBV eruption.