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$\gtrsim 18 M_\odot$ 恒星增强的质量损失率演化与缺失的光学观测 II 型核坍缩超新星

太阳与恒星天体物理 2020-04-29 v3 高能天体物理现象

摘要

我们在假设零龄主序(ZAMS)质量 MZAMS18MM_{\rm ZAMS} \gtrsim 18 M_\odot 的恒星在高光度穿越不稳定带时经历增强的质量损失率的前提下演化恒星模型,并得出结论:它们大多以 Ibc 型超新星(SNe Ibc)或尘埃遮蔽的 II 型超新星终结。我们探究不稳定带中何种程度的增强质量损失率可解释“红超巨星(RSG)问题”。该问题指观测到的 MZAMS18MM_{\rm ZAMS} \gtrsim 18 M_\odot 的核坍缩超新星前身星匮乏。即我们考察何种增强质量损失率能使所有这些恒星实际以 CCSNe 爆发。我们发现质量损失率应至少增加约十倍。我们通过分析恒星包层中的氢质量与爆发时尘埃风的 optical depth(光学深度)得出此结论,并粗略估计在我们的假设下仅约五分之一的恒星作为未遮蔽的 SNe II 与 SNe IIb 爆发。约 10-15% 以红外亮但可见光极暗的遮蔽 SNe II 终结,其余约 65-70% 以 SNe Ibc 终结。然而,统计不确定性仍过于显著,无法判定许多 MZAMS18MM_{\rm ZAMS} \gtrsim 18M_\odot 的恒星是否如中微子驱动爆发机制所预期般未爆发,或是否如抖动喷流爆发机制所预期全部以 CCSNe 爆发。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.08021,
  title  = {Enhanced mass-loss rate evolution of stars with $\gtrsim 18 M_\odot$ and missing optically-observed type II core-collapse supernovae},
  author = {Roni Anna Gofman and Naomi Gluck and Noam Soker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.08021},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS