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由磁星-恒星双星引擎驱动的崎岖超亮超新星

高能天体物理现象 2024-08-01 v4 太阳与恒星天体物理

摘要

密近双星系统中的 Wolf-Rayet 星可被其伴星潮汐自旋加速,在核心坍缩后可能留下快速自旋的强磁场中子星,即“磁星”。这些新生磁星可以将转动能转化为加热和加速抛射物,从而产生贫氢超亮超新星(SLSNe)。在本快报中,我们提出,如果双星系统未被{突然的质量损失和}超新星踢出所破坏,新生磁星的磁星风可能会显著蒸发其伴星(通常是主序星或氦星)。随后,磁星风对蒸发恒星物质连同超新星抛射物进行加热和加速,可在 SLSN 光变曲线中产生峰后隆起。我们的模型能够重现四个观测到的多波段 SLSN 光变曲线样本的主峰和峰后隆起,表明如果物质富含氢,则蒸发物质的质量可能为 0.40.6M\sim0.4-0.6\,M_\odot。{我们提出,如果超新星后双星的轨道具有高偏心率,磁星可能会在近星点附近引起伴星强烈的增强蒸发,最终在 SLSN 光变曲线中产生多个峰后隆起。这种“磁星-恒星双星引擎”模型可能为某些崎岖 SLSNe 中观测到的偏振演化,以及晚期氢或氦宽光谱特征的起源和速度展宽提供一种可能的解释。}SLSNe 光变曲线和光谱的多样性可能归因于伴星和超新星后双星系统的广泛多样性。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.01224,
  title  = {Bumpy Superluminous Supernovae Powered by a Magnetar-star Binary Engine},
  author = {Jin-Ping Zhu and Liang-Duan Liu and Yun-Wei Yu and Ilya Mandel and Ryosuke Hirai and Bing Zhang and Aming Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.01224},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by ApJL, 14 pages, 4 figures, 2 tables