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Weak mass loss from the red supergiant progenitor of the type II SN 2021yja
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(2022) Weak mass loss from the red supergiant progenitor of the type II SN 2021yja. The Astrophysical Journal, 935 (1). 31. doi:10.3847/1538-4357/ac75f0 ISSN 1538-4357.
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Official URL: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac75f0
Abstract
We present high-cadence optical, ultraviolet (UV), and near-infrared data of the nearby (D ≈ 23 Mpc) Type II supernova (SN) 2021yja. Many Type II SNe show signs of interaction with circumstellar material (CSM) during the first few days after explosion, implying that their red supergiant (RSG) progenitors experience episodic or eruptive mass loss. However, because it is difficult to discover SNe early, the diversity of CSM configurations in RSGs has not been fully mapped. SN 2021yja, first detected within ≈ 5.4 hours of explosion, shows some signatures of CSM interaction (high UV luminosity and radio and x-ray emission) but without the narrow emission lines or early light-curve peak that can accompany CSM. Here we analyze the densely sampled early light curve and spectral series of this nearby SN to infer the properties of its progenitor and CSM. We find that the most likely progenitor was an RSG with an extended envelope, encompassed by low-density CSM. We also present archival Hubble Space Telescope imaging of the host galaxy of SN 2021yja, which allows us to place a stringent upper limit of ≲ 9 M ☉ on the progenitor mass. However, this is in tension with some aspects of the SN evolution, which point to a more massive progenitor. Our analysis highlights the need to consider progenitor structure when making inferences about CSM properties, and that a comprehensive view of CSM tracers should be made to give a fuller view of the last years of RSG evolution.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Subjects: | Q Science > QB Astronomy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Faculty of Science, Engineering and Medicine > Science > Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SWORD Depositor: | Library Publications Router | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Library of Congress Subject Headings (LCSH): | Supergiant stars, Supernovae, Circumstellar matter, Stars -- Masses | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | The Astrophysical Journal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | The American Astronomical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1538-4357 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Official Date: | 10 August 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dates: |
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Volume: | 935 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number of Pages: | 23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Article Number: | 31 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.3847/1538-4357/ac75f0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Peer Reviewed | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publication Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Re-use Statement: | ** From IOP Publishing via Jisc Publications Router ** History: received 15-03-2022; rev-recd 24-05-2022; accepted 30-05-2022; oa-requested 30-05-2022; ppub 01-08-2022; epub 10-08-2022; open-access 10-08-2022. ** Licence for this article: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Access rights to Published version: | Open Access (Creative Commons) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant deposit: | 13 October 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant Open Access: | 13 October 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
RIOXX Funder/Project Grant: |
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