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年轻大质量星团核心内的核坍缩超新星:三维磁流体力学模拟

高能天体物理现象 2023-11-06 v1

摘要

致密星团中的年轻大质量恒星可能在星团形成后几百万年以核坍缩超新星结束其演化。超新星的激波穿过内星团区域,该区域存在年轻亮恒星的多种星风。我们展示了在类似于 Westerlund 1 的含大质量恒星星团内,由超新星事件产生的等离子体流的三维磁流体力学模拟结果。我们追踪了其长达几千年的演化(即几个激波穿越时间)。受超新星事件高度扰动的等离子体温度、密度和磁场,在所研究时期内弛豫到接近初始的值。星团的弛豫时间为几千年,这对于年龄几百万年的大质量星团而言,占连续超新星事件间隔的相当大一部分。此处模拟的星团弥漫 X 射线发射能谱应可代表银河系内及河外年轻大质量星团。所得磁场高度间歇,因此我们推导了一组磁场范围下的体积填充因子。幅度远超 100 μ\muG 的高度放大磁场填充了星团体积的百分之几,但仍主导磁能。系统中具有激波的磁场结构和高速度等离子体流有利于质子和电子加速到远超 TeV 的能量。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01789,
  title  = {Core-collapse supernova inside the core of a young massive star cluster: 3D MHD simulations},
  author = {D. V. Badmaev and A. M. Bykov and M. E. Kalyashova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01789},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 11 figures; accepted to MNRAS