NS+He 星系统中的电子俘获超新星与双中子星系统

电子俘获超新星（electron-capture supernovae, EC-SNe）为产生中子星（neutron stars, NSs）提供了另一种途径。它们在双中子星（double NS, DNS）系统的形成和星系的化学演化中扮演着重要角色，并对观测到的 NS 质量分布有所贡献。通常认为，EC-SNe 起源于质量接近钱德拉塞卡极限（$M_{\rm Ch}$）的大质量简并氧氖（ONe）核心中 $\rm^{24}Mg$ 和 $\rm^{20}Ne$ 上的电子俘获。然而，EC-SNe 的起源仍不确定。本文通过考虑可能在近 $M_{\rm Ch}$ ONe 核心中发生的爆发性氧燃烧，系统地研究了 NS+He 星系统中的 EC-SNe。我们在初始轨道周期—初始 He 星质量（log$P_{\rm orb}^{\rm i}-M_{\rm He}^{\rm i}$）图中给出了产生 EC-SNe 的初始参数空间，并发现 EC-SNe 的 $M_{\rm He}^{\rm i}$ 和最小 $P_{\rm orb}^{\rm i}$ 均随金属丰度增加而增大。然后，通过考虑施加于新生 NS 的 NS 踢动，我们研究了 He 星伴星坍缩成 NS 后形成的 DNS 系统的性质，如轨道周期、偏心率和 recycled 脉冲星的自旋周期（$P_{\rm spin}$）等。结果表明，大多数观测到的 DNS 系统可以由 $\lesssim50\rm\,km\,s^{-1}$ 的 NS 踢动产生。此外，我们发现，如果考虑 He 星伴星上残留的 H 包层，NS 可以吸积更多物质，从而在 DNS 系统中形成轻度 recycled 脉冲星（$P_{\rm spin}\sim20\,$ms）。