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磁锚离心喷流引发的非对称超新星

天体物理学 2009-11-07 v1

摘要

在恒星坍缩中产生的强扭转磁场可产生磁锚离心喷流,类似于黑洞吸积盘模拟中观察到的喷流,解释为何所有坍缩超新星都显著非对称且主要为双极。我们描述了两个阶段:初始的 LeBlanc-Wilson 喷流以及随后在核心逃逸速度附近传播的原磁星或扭转喷流。喷流将产生弹性冲击波,倾向于将铁和硅等物质喷出形成赤道盘,解释了 Cas A 中元素分布的观测。在低密度和大磁场条件下,可能存在磁场“开关”机制,随后喷流速度和集中度增加,将输送相对较少的动量。结果可能导致足够的吸积形成带有第三束高度相对论喷流的黑洞,该喷流可在喷流从星体中移出后追上原磁星喷流。这两束喷流的相互作用可能产生内部冲击,解释 afterglow 中铁线的存在。最近的估计表明典型伽玛射线暴能量约为 3x10^50 erg,这要么意味着将旋转能转化为喷流的效率极低,要么即使黑洞仍快速旋转,喷流过程也迅速关闭。磁星和“超级超新星”可能在能量较大的喷流介质 regime 中产生,这些喷流产生更大的磁场并提供更多能量,但并非如此紧密地集中,从而避免形成失败性超新星。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0112020,
  title  = {Asymmetric Supernovae from Magneto-Centrifugal Jets},
  author = {J. Craig Wheeler and David L. Meier and James R. Wilson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0112020},
  year   = {2009}
}

备注

AASTeX, 29 pages, 2 postscript figures, accepted by ApJ, November 20, 2001