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长寿命大质量白矮星并合遗迹爆炸产生的快速明亮暂现源

太阳与恒星天体物理 2018-01-03 v2 高能天体物理现象

摘要

我们研究了 He 白矮星(WD)与质量更大的 C/O 或 O/Ne WD 并合后长寿命(105{\approx}10^5 年)遗迹的演化与最终归宿。利用恒星天体物理实验模块(MESA\texttt{MESA}),我们表明这些遗迹具有由稳态氦燃烧支撑的红巨星构型,向 WD 核增加质量直至其达到 Mcore1.121.20MM_{\rm core}\approx 1.12-1.20 M_\odot。此时,表面对流区底部延伸至燃烧层,将对流包层内混合氦燃烧产物(主要为碳和镁)。进一步演化耗尽对流包层中的氦,并显著减缓底层 WD 核的质量增长。氦耗尽后,WD 核质量增长重新启动,因为此时一个非耦合的碳燃烧壳层被点燃,并持续燃烧来自剩余富金属延展包层的燃料。对于足够大的初始总并合质量,O/Ne WD 核在增长至近钱德拉塞卡质量(MChM_{\rm Ch})后会发生电子俘获触发的坍缩形成中子星(NSs)。大质量 C/O WD 核在碳燃烧火焰将其转化为 O/Ne 后可能遭受同样命运。NS 形成将向剩余延展低质量包层释放 1050{\approx}10^{50} ergs。利用 STELLA 辐射转移代码,我们预言了这些爆炸包层产生的光学光变曲线。达到 MV17M_V\approx -17 的绝对星等,这些暂现源在约一周内明亮,并具有 Drout 及其合作者所研究的明亮、快速演化暂现源类的许多特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.09464,
  title  = {Fast and Luminous Transients from the Explosions of Long Lived Massive White Dwarf Merger Remnants},
  author = {Jared Brooks and Josiah Schwab and Lars Bildsten and Eliot Quataert and Bill Paxton and Sergei Blinnikov and Elena Sorokina},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09464},
  year   = {2018}
}

备注

12 pages, 9 Figures, 1 Table