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低质量 Ib/c 型超新星前身星中的极端质量损失

高能天体物理现象 2022-11-30 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

许多具有贫氢和低质量抛射物的核坍缩超新星(SNe),如超剥离 SNe 和 Ibn 型 SNe,被观测到与致密的星周物质(CSM)相互作用。这些事件可能源于被双星伴星严重剥离、并在生命最后数周至数年内抛出了显著质量的氦星的核心坍缩。在运行至核坍缩前数天的氦星模型中,我们确定了一系列氦核质量 2.53M\approx 2.5 -3 M_{\odot},其包层由于氦壳层燃烧而显著膨胀,同时核心经历氖和氧燃烧。当在双星系统中建模时,这些氦星的快速膨胀引发了极晚阶段的高质量转移(M˙102M/yr\dot{M} \gtrsim 10^{-2} M_\odot/{\rm yr}),始于核坍缩前数周至数十年。我们考虑了在这些系统中产生 CSM 的两种情景:要么质量转移保持稳定,质量损失由吸积伴星附近从系统中驱离;要么质量转移变得不稳定并引发公共包层事件(CEE),通过该系统氦包层被解除束缚。由此产生的 CSM 性质与超剥离 SNe 和若干 Ibn 型 SNe 所推断的 CSM 质量(1021M\sim 10^{-2}-1 M_\odot)和半径(10131016cm\sim 10^{13}-10^{16} {\rm cm})一致。此外,经历 CEE 的系统可能产生在小于 100 Myr 内并合短周期 NS 双星。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.10187,
  title  = {Extreme mass loss in low-mass type Ib/c supernova progenitors},
  author = {Samantha Wu and Jim Fuller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10187},
  year   = {2022}
}