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源自不同初始间距双星前身星的一系列 Ib、IIb、II-L 和 II-P 型超新星

太阳与恒星天体物理 2024-05-22 v1 高能天体物理现象

摘要

在过去十年中,越来越多的证据表明,大质量恒星通常并非孤立演化,而是在走向核心坍缩的途中与伴星经历动荡的旅程。虽然洛希瓣溢流似乎对产生大量 Ib 型和 Ic 型超新星(SNe)至关重要,但大质量相互作用双星初始轨道周期 Pinit 的变化也可能产生多样的 B 型、BC 型或 C 型系统,其前身星拥有从微量到巨大的富氢包层。本文聚焦于原本质量为 12.6Msun 的主星(供体星)的爆发,利用辐射流体动力学和非局部热动平衡(NLTE)时变辐射转移技术,记录了此类超新星的气体和辐射特性,涵盖从 Ib 型、IIb 型、II-L 型到 II-P 型。Pinit 的变化是我们超新星光曲线多样性的根本原因,在 V 波段呈现出单峰、双峰、快速下降或平台状的形态。不同的抛射物结构、膨胀速率和相对丰度(如 H、He、56Ni)导致了谱线形状(吸收与发射强度、宽度)及其演变的巨大多样性。我们强调 Halpha 是这些调制的关键示踪物,而 HeI7065 是探测 He 存在的持久光学诊断工具。我们的模拟网格与代表性的 Ib 型、IIb 型和 IIP 型超新星吻合良好,但本工作忽略的星周物质相互作用可能是我们的 II-L 型超新星模型与观测(例如 SN2006Y)之间存在张力的根源。我们模型中到达热光度最大值上升时间的差异,要求对核心坍缩超新星抛射物中的小尺度和大尺度结构进行适当考量。具有大平台亮度但小线宽的不一致 IIP 型超新星模型,或许可以通过采用更紧凑的红超巨星前身星来修正。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.12977,
  title  = {A sequence of Type Ib, IIb, II-L, and II-P supernovae from binary-star progenitors of varying initial separation},
  author = {Luc Dessart and Claudia P. Gutierrez and Andrea Ercolino and Harim Jin and Norbert Langer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.12977},
  year   = {2024}
}

备注

Submitted to A&A on Dec 22nd, 2023