中文

磁星引擎与星周介质相互作用:产生超亮超新星的协同效应

高能天体物理现象 2026-07-09 v1

摘要

超亮超新星(SLSNe)通常被建模为由中心引擎或与致密星周物质(CSM)的强相互作用提供能量。如果抛射物在与致密CSM相互作用的同时由新生磁星提供能量,这两种机制可能会动态耦合。我们开发了一个半解析混合模型,跟踪此类系统的耦合动力学、能量转换和辐射输出。快速旋转的磁星通过相对论性风注入能量,在膨胀的抛射物内部膨胀出一个热气泡。部分注入能量以辐射形式储存,其余则转化为被扫掠抛射物的整体动能。同时,外部抛射物与周围的CSM碰撞并形成星周相互作用(CSI)区域。随着磁星驱动的激波加速穿过抛射物,它可以追上CSI区域并接管与未激波CSM的后续相互作用。因此, emergent光变曲线受磁星能量注入、激波加热和辐射扩散的耦合效应控制。我们表明,这种混合模型可以产生多样的SLSN光变曲线形态,包括明亮的相互作用驱动的峰值、不对称的峰后衰减,以及由磁星动力辐射的延迟泄漏维持的晚期发射。该模型提供了一种可行的方法来减少通常在纯放射性或纯相互作用驱动的解释中遇到的极端镍质量或初始爆炸能量需求。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.08216,
  title  = {A Magnetar Engine and Circumstellar Medium Interaction: Synergistic Effects in Producing Superluminous Supernovae},
  author = {Guang-Lei Wu and Yun-Wei Yu and Liang-Duan Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.08216},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages, 9 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ