We carry out a comprehensive analysis of supernova \snem\ covering a period of 19 years since discovery. SN 2001em is the oldest supernova known to have undergone a metamorphosis from a stripped envelope to an interacting supernova. An early spectrum indicates it exploded as a Type Ib supernova. Later, the ejecta caught up with a dense circumstellar H-shell, ejected a few thousand years before the explosion, triggering interaction between the supernova ejecta and the dense shell, producing radio, X-ray and H$\alpha$ emission. We use archival data with the Very Large Array in radio bands and with Chandra, XMM-NEWTON and SWIFT-XRT in X-ray bands, along with published H$\alpha$ measurements. We combine these data with our low radio frequency observations with the Giant Metrewave Radio Telescope at two epochs covering three frequencies. While the observations missed the phase when the shock entered the dense shell, the X-rays indicate that the shock came out of the dense shell at around 1750 days. The data suggest a forward shock origin of the X-ray emission. Radio data show a spectral inversion at late epochs ($> 5000$\,d) at around 3 GHz, which mimics the properties of the central absorbed component seen in SN 1986J. A possible explanation for this component is that the progenitor of \snem\ was a massive binary system which had undergone a period of common envelope evolution. The hydrogen envelope from the \snem\ progenitor may have been lost as a result of binary interaction.

中文翻译：

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超新星与 SN 2001em 中密集分离壳的相互作用

我们对超新星 \snem\ 进行了全面分析，涵盖了自发现以来的 19 年。SN 2001em 是已知最古老的超新星，经历了从剥离的包层到相互作用的超新星的变态。早期光谱表明它爆炸为 Ib 型超新星。后来，喷射物赶上了一个致密的星周 H 壳，它在爆炸前几千年被抛出，引发了超新星喷射物与致密壳之间的相互作用，产生了无线电、X 射线和 H$\alpha$ 发射。我们使用无线电波段中的甚大阵列和 X 射线波段中的 Chandra、XMM-NEWTON 和 SWIFT-XRT 的档案数据，以及已发布的 H$\alpha$ 测量值。我们将这些数据与我们使用巨型米波射电望远镜在覆盖三个频率的两个时期的低频观测相结合。虽然观测错过了激波进入致密壳层的阶段，但 X 射线表明激波是在 1750 天左右从致密壳层中出来的。数据表明 X 射线发射的前向激波起源。无线电数据显示，在大约 3 GHz 的晚期时代（$> 5000 $\,d）出现频谱反转，这模仿了 SN 1986J 中看到的中心吸收分量的特性。对这个成分的一个可能解释是\snem\的祖先是一个巨大的双星系统，它经历了一个共同的包络演化时期。由于二元相互作用，来自\snem\祖先的氢包层可能已经丢失。数据表明 X 射线发射的前向激波起源。无线电数据显示，在大约 3 GHz 的晚期时代（$> 5000 $\,d）出现频谱反转，这模仿了 SN 1986J 中看到的中心吸收分量的特性。对这个成分的一个可能解释是\snem\的祖先是一个巨大的双星系统，它经历了一个共同的包络演化时期。由于二元相互作用，来自\snem\祖先的氢包层可能已经丢失。数据表明 X 射线发射的前向激波起源。无线电数据显示，在大约 3 GHz 的晚期时代（$> 5000 $\,d）出现频谱反转，这模仿了 SN 1986J 中看到的中心吸收分量的特性。对这个成分的一个可能解释是\snem\的祖先是一个巨大的双星系统，它经历了一个共同的包络演化时期。由于二元相互作用，来自\snem\祖先的氢包层可能已经丢失。