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碳氧白矮星并合的系统性研究:Ia型超新星的质量组合

高能天体物理现象 2015-07-15 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

两颗碳氧(CO)白矮星(WDs)的并合被认为可能是Ia型超新星(SNe Ia)的前身星。基于光滑粒子流体动力学(SPH)模拟,先前的研究声称CO WD并合会在动力学并合阶段或静止旋转并合遗迹阶段导致SNe Ia爆发。然而,导致SNe Ia的CO WD质量范围尚未明确界定。在本工作中,我们对质量范围从0.5 M0.5~M_{\odot}1.1 M1.1~M_{\odot}的WD进行了系统的SPH并合模拟,分辨率高于先前的系统巡天,并检查在每个阶段碳燃烧是动态发生还是宁静发生。我们进一步研究了SNe Ia爆发的可能性,并估算导致SNe Ia的CO WD质量范围。我们发现当两颗WD都质量较大时,即处于0.9 MM1,21.1 M0.9~M_{\odot} {\le} M_{1,2} {\le} 1.1~M_{\odot}范围,它们能在并合阶段作为SNe Ia爆发。另一方面,当质量较大的WD处于0.7 MM10.9 M0.7~M_{\odot} {\le} M_{1} {\le} 0.9~M_{\odot}范围且总质量超过1.38 M1.38~M_{\odot}时,它们最终能在静止旋转并合遗迹阶段爆发。我们估计CO WD并合对我们星系中整个SNe Ia爆发率的贡献为 <9%{\lt} 9\%。因此,可能难以用CO WD并合解释所有的星系SNe Ia。

关键词

引用

@article{arxiv.1505.01646,
  title  = {A systematic study of carbon-oxygen white dwarf mergers: mass combinations for Type Ia supernovae},
  author = {Yushi Sato and Naohito Nakasato and Ataru Tanikawa and Ken'ichi Nomoto and Keiichi Maeda and Izumi Hachisu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1505.01646},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 10 figures, accepted for publication in ApJ