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非球形激波突破的辐射测光光变曲线

高能天体物理现象 2021-09-29 v1

摘要

激波突破发射是超新星发出的第一缕光。在球形情形下,其特征是短暂的紫外闪。在轴对称、非球形的长球形爆炸中,激波首先沿对称轴突破表面,然后向更大角度剥离,产生可能与球对称情形大不相同的突破光变曲线。我们研究了非相对论双极激波从球形恒星中的涌现,并估算了相关辐射测光激波突破信号的基本属性。根据非球形程度,我们识别出四类可能的突破光变曲线。与球形突破相比,我们发现显著非球形突破的主要区别特征是:1) 更长且更暗的初始突破闪,以及 2) 由斜向突破抛出的抛射物膨胀和冷却所产生的缓慢下降甚至上升的长时间发射阶段。我们发现突破闪的最大持续时间约为 R/vbo\sim R_*/v_{\rm bo},其中 RR_* 为恒星半径,vbov_{\rm bo} 为运动最快抛射物的速度。对于标准 Wolf--Rayet 前身星,SN 2008D 中看到的 X 射线闪持续时间超过此极限,低光度 GRB(如 GRB 060218)的瞬时 X 射线发射同样如此。这表明这些事件不能由典型 Wolf--Rayet 星内的非球形爆炸解释,意味着它们源自具有更大突破半径的非标准前身星。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.13259,
  title  = {Bolometric light curves of aspherical shock breakout},
  author = {Christopher Irwin and Itai Linial and Ehud Nakar and Tsvi Piran and Re'em Sari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13259},
  year   = {2021}
}

备注

21 pages, 9 figures, accepted for publication in MNRAS