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从主序星双星到爆炸:PTF1~J2238+7430双爆毁灭性超新星 progenitor 的 MESA 模型

太阳与恒星天体物理 2026-04-01 v1 高能天体物理现象

摘要

热亚太星B (sdB) 星与白矿星 (WD) 伴星形成的紧密双星是双爆毁灭性超新星的潜在前体。最近发现的系统PTF1 J2238+7430是该进化通道的候选者,拥有一颗低质量sdB星和一颗相对质量较大的WD星,处于紧密轨道上。我们旨在复现PTF1 J2238+7430的进化历史,其中sdB通过稳定质量转移形成,随后WD在随后的共包绕 (CE) 阶段形成。此外,我们寻求限定导致此类双爆毁灭性前体的初始双星参数范围。使用Modules for Experiments in Stellar Astrophysics (MESA),我们对从零质量主序到当前配置的双星进化进行了详细模拟。我们探索了初始星质量、轨道周期和质量损失比例,包括角动量迁移、潮汐同步和引力波驱动的轨道演化的影响。采用标准能量形式学方法推导了CE后双星的物性。我们的模型成功复现了PTF1 J2238+7430的观测特性,即0.406太阳质量的sdB星和0.72太阳质量的WD星,轨道周期为76.34分钟。约2.7太阳质量的 donor 的稳定罗德氏瓶颖流失产生sdB,而WD则来自最初质量较小的伴星,在CE演化期间形成。我们发现,为匹配观测到的轨道,CE 喷发效率必须很高,超过类似系统的规范值。我们进一步描绘了初始双星在演化为sdB+WD系统且符合双爆毁灭性前体条件的允许参数空间。这些限制仍为初步;系统性地探索所有参数以获得稳健约束仍有必要,但我们的结果为未来工作提供了有用的起点。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.04421,
  title  = {From Main Sequence Binary to Blast: MESA Modeling of the Double-Detonation Progenitor PTF1~J2238+7430},
  author = {Mercedes S. Hernandez and Thomas Kupfer and Diogo Belloni and Matthias R. Schreiber},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.04421},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 5 figures, 3 tables