原初超新星遗迹中尘埃的演化:喷射物中形成的尘粒能否存活并注入早期星际介质?
天体物理学
2011-02-11 v1
摘要
我们研究了第三族恒星(Population III)超新星爆炸中形成的尘埃的演化,以及其通过与反向激波(由超新星喷射物与周围介质相互作用产生)碰撞所经历的演化过程。具体而言,我们研究了被激波冲击的尘埃在超新星遗迹(SNR)中的输运,及其对幸存于 SNR 中尘埃的化学成分、粒径分布和总质量的影响。我们发现,反向激波的演化,进而其对尘埃处理的影响,取决于前身星所保留包层的厚度。此外,尘粒的输运与存活取决于其初始半径 a_{ini} 和成分:对于膨胀进入密度为 n_{H,0}=1 cm^{-3} 的星际介质(ISM)的 II 型 SNR,初始半径 a_{ini} < ~ 0.05 微米的小颗粒在激波后气流中被溅射完全摧毁,而 a_{ini}= 0.05--0.2 微米的颗粒则被束缚在前向激波后的致密壳层中。a_{ini} > ~ 0.2 微米的极大颗粒则被喷射进入 ISM 而其尺寸并未显著减小。我们发现,被反向激波摧毁的尘埃总质量分数介于 0.2 到 1.0 之间,具体取决于爆炸能量和周围 ISM 的密度。我们的计算结果对在原初 SNR 致密壳层中形成的后续一代恒星的丰度模式具有重要影响。
引用
@article{arxiv.0706.0383,
title = {Evolution of Dust in Primordial Supernova Remnants: Can Dust Grains Formed in the Ejecta Survive and be Injected into the Early Interstellar Medium?},
author = {Takaya Nozawa and Takashi Kozasa and Asao Habe and Eli Dwek and Hideyuki Umeda and Nozomu Tominaga and Keiichi Maeda and Ken'ichi Nomoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:0706.0383},
year = {2011}
}
备注
35 pages including 10 figures and 5 tables. Accepted for publication in ApJ