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AREPO中Ne-22核心与壳层蒸馏白矮星爆轰的比较

太阳与恒星天体物理 2025-12-04 v1 高能天体物理现象

摘要

我们使用移动网格代码AREPO进行了三维流体动力学模拟,研究了经历结晶过程中22Ne^{22}\mathrm{Ne}蒸馏的1.0M1.0 \mathrm{M_{\odot}}白矮星中的爆轰。这些模拟旨在研究化学分离对这类经历热核爆炸的白矮星的抛射物和光谱的影响。蒸馏过程改变了恒星内部的化学分层,将富中子物质集中在中心核心或内部壳层中。我们对两种构型进行了建模,以及每种情况对应的均匀等效模型,其中22Ne^{22}\mathrm{Ne}含量在所有半径上均匀分布。尽管核心和壳层模型之间的56Ni^{56}\mathrm{Ni}产额相似(分别为0.400.400.45M0.45 \mathrm{M_{\odot}}),但两个模型产生了截然不同的铁族元素丰度。两种蒸馏模型均显示出通过15O^{15}\mathrm{O}衰变显著增强的15N^{15}\mathrm{N}产量。22Ne^{22}\mathrm{Ne}-核心模型产生了增强的稳定富中子铁族同位素,如58Ni^{58}\mathrm{Ni}54Fe^{54}\mathrm{Fe}。我们强调了与这些差异相关的观测特征,包括星云中可能增强的[NiII\mathrm{Ni}_{\rm II}]谱线。早期时间的合成TARDIS光谱仅显示出中等差异。我们的结果表明,与Gaia Q分支群体延迟冷却相关的白矮星蒸馏,可能在部分Ia型超新星中留下可探测的核合成指纹。这些发现为探索前身星演化和结晶在塑造热核瞬变多样性中的作用开辟了额外途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.03264,
  title  = {Comparison of Ne-22 core and shell distilled WD detonations in AREPO},
  author = {Uri Pierre Burmester and Lilia Ferrario and Ivo R. Seitenzahl and Simon Blouin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.03264},
  year   = {2025}
}

备注

Acceepted for publication in MNRAS. 18 pages, 11 figures