基于中微子驱动爆发的 9 至 120 太阳质量核坍缩超新星
高能天体物理现象
2016-04-20 v3 太阳与恒星天体物理
摘要
针对太阳金属丰度、质量在 9.0 至 120 太阳质量范围内的大质量恒星所产生的超新星网格,计算了核合成、光变曲线、爆发能量和遗迹质量。利用多达 2000 个核的自适应反应网络追踪了完整演化过程。该巡天的一个新颖之处在于使用了用于爆发的一维中微子输运模型。该爆发模型已通过若干标准前身星校准至给出 SN 1987A 的观测能量,并利用 9.6 太阳质量前身星校准至蟹状星云超新星的观测能量。由于使用了经过校准的中心引擎,超新星的最终动能是可变的,并且对前身星的结构敏感。许多具有延展核结构的前身星并未爆发,而是成为黑洞,且爆发恒星的质量并不构成一个单连通集合。所得核合成在与太阳吻合得相当好,前提是也允许来自 Ia 型超新星的合理贡献,但轻 s 过程同位素存在不足。所得中子星初始质量函数(IMF)的平均引力质量接近 1.4 太阳质量。若仅氦核内坍,平均黑洞质量约为 9 太阳质量;若整个前身星坍缩,则约为 14 太阳质量。仅约 10% 的超新星来自超过 20 太阳质量的恒星,其中一些为 Ib 或 Ic 型。探讨了 IIp 型光变曲线的一些有用系统性。
引用
@article{arxiv.1510.04643,
title = {Core-Collapse Supernovae from 9 to 120 Solar Masses Based on Neutrino-powered Explosions},
author = {Tuguldur Sukhbold and T. Ertl and S. E. Woosley and Justin M. Brown and H. -T. Janka},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04643},
year = {2016}
}
备注
49 pages, 39 figures and 9 tables. Accepted to The Astrophysical Journal 26/1/2016