Ia 型超新星抛射物中尘埃的形成
太阳与恒星天体物理
2015-05-28 v1
摘要
我们采用碳爆燃 W7 模型，研究了 Ia 型超新星 (SNe Ia) 抛射物中尘埃颗粒的形成。在尘埃形成计算中，我们应用了成核与颗粒生长理论，并考虑了形成与不形成 CO 和 SiO 分子两种情况。计算结果表明，对于粘附概率 alpha_j=1，C、硅酸盐、Si 和 FeS 颗粒可以在爆炸后约 100--300 天的早期凝结，而 Fe 和 SiC 颗粒则无法大量形成。由于无氢包层的 SNe Ia 中气体密度较低，新形成颗粒的平均半径通常低于 0.01 微米，远小于 II-P 型超新星中的颗粒。这支持了我们之前的结论：在包层质量较小的超新星中，抛射物内形成的尘埃半径更小。对于 alpha_j=0.1--1，总尘埃质量范围从 3x10^{-4} M_sun 到 0.2 M_sun，取决于是否形成 CO 和 SiO 分子。我们还估算了新形成尘埃的光深和热发射，并与 SNe Ia 的相关观测进行了比较。我们发现，SNe Ia 中 C 颗粒的形成受到抑制，以符合观测约束。这意味着高能光子和电子严重降低了 C 颗粒的形成效率，或者 SNe Ia 的最外层 C-O 层几乎被完全燃烧。最后，我们进行了超新星遗迹中尘埃破坏的计算，发现 SNe Ia 抛射物中形成的尘埃颗粒在注入星际介质之前，在激波气体中几乎被完全摧毁。这表明 SNe Ia 不太可能是星际尘埃的主要来源。
引用
@article{arxiv.1105.0973,
title = {Formation of Dust in the Ejecta of Type Ia Supernovae},
author = {Takaya Nozawa and Keiichi Maeda and Takashi Kozasa and Masaomi Tanaka and Ken'ichi Nomoto and Hideyuki Umeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:1105.0973},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 7 figures, 2 tables. Accepted for publication in ApJ