快速辐射主导激波与超新星激波突破
高能天体物理现象
2014-11-18 v3
摘要
我们提出了一个用于非相对论性和相对论性辐射主导激波结构的简单解析模型。在激波速度β_s ≡ v_s/c ≳ 0.1时,激波过渡区远未达到热平衡,因为过渡穿越时间太短,无法产生黑体光子密度(通过轫致辐射发射)。在该区域中,电子和光子(以及正电子)在温度T_s下处于康普顿(对)平衡,该温度显著超过远下游温度,T_s ≫ T_d ≈ 2(ε n_u ħ^3 c^3)^{1/4}。在激波速度β_s ≈ 0.2时达到T_s ≳ 10 keV。在更高速度β_s ≳ 0.6时,过渡区中的等离子体由e±对主导,且60 keV ≲ T_s ≲ 200 keV。我们认为,在蓝超巨星和沃尔夫-拉叶星的恒星包层(或周围星风)中,超新星激波突破期间发射的光谱,对于合理的恒星参数其β_s > 0.1,可能包含一个光子能量达到数十甚至数百keV的硬成分。这可以解释与SN2008D相关的X射线爆发,以及可能解释其他与超新星相关的、光谱不超过几百keV的爆发(例如XRF060218/SN2006aj)。
引用
@article{arxiv.0902.4708,
title = {Fast radiation mediated shocks and supernova shock breakouts},
author = {Boaz Katz and Ran Budnik and Eli Waxman},
journal= {arXiv preprint arXiv:0902.4708},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 3 figures, analysis of the case \beta_d\approx 0.1 corrected