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恒星双星中化学均匀演化的评估:电磁效应——电离光子、Ic-BL 型超亮超新星、伽马射线暴、宽线 Ic 型超新星

太阳与恒星天体物理 2022-11-22 v3 高能天体物理现象

摘要

我们研究双星中由强潮汐与吸积引发快速自转诱导的化学均匀演化(CHE)。为此,我们推广 Packet (1981) 中的关系,以计算次星经历吸积诱导 CHE 所需的最小角动量(AM)吸积量。与传统假定的为使吸积星自转加速(从而导致 CHE)需吸积初始质量的 5–10%(Z0.004Z \lesssim 0.004MM \gtrsim 20 M_{\odot})不同,在高效 AM 吸积下该值可降至约 2%,而对某些系统则可能显著更大。我们利用 \textsc{bpass} 进行族群研究,在短周期双星强潮汐影响下演化恒星,并计入吸积诱导自转加速的更新效应。我们发现吸积 CHE(相较潮汐 CHE)即使在质量转移中 AM 吸积效率为 10% 时也是产生均匀星的主导途径。与潮汐 CHE 不同,可见由吸积产生的 CH 星能将更大比例 AM 保留至核坍缩。因此我们表明,在坍缩星(磁星)形式下,吸积 CHE 可成为如伽马射线暴(GRB)、宽线 Ic 型超新星(Ic-BL,含 Ic-BL 型超亮超新星 SLSN-I)等高能电磁暂现源的重要形成通道,且单颗 CH 星在各自形成场景下可同时导致两类暂现源。最后,我们表明在当前 CHE 处理下,此类星电离光子的发射率在高金属丰度时比先前预测下降更迅速。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.03999,
  title  = {Evaluating chemically homogeneous evolution in stellar binaries: Electromagnetic implications -- Ionizing photons, SLSN-I, GRB, Ic-BL},
  author = {Sohan Ghodla and J. J. Eldridge and Elizabeth R. Stanway and Héloïse F. Stevance},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.03999},
  year   = {2022}
}

备注

Contents unchanged from last version. Added few references. 19 Pages, 17 Figures