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伽马射线暴与类型 Ic 超新星:SN 1998bw

天体物理学 2009-10-30 v1

摘要

最近发现的一颗类型 Ic 超新星 SN 1998bw 与伽马射线暴 GRB 980425 同时出现。该超新星具有异常的射电、光学和光谱特征。我们在此探讨基于质子为 9-14 倍太阳质量的氦星和 6-11 倍太阳质量的碳-氧星的模型,这些星体经历异常强大的爆炸(动能为 0.5-2.8×10^52 erg)。计算并与观测结果对比的光度曲线和多波段 photometry 结果良好。还计算了 LTE 和非 LTE 光谱,对于与光度曲线最吻合的模型(即 6 倍太阳质量的碳-氧核心,动能为 2.2×10^52 erg 的爆炸),两种光谱计算结果均与观测一致。我们还考察了产生观察到的伽马射线暴(GRB)的潜在机制——爆炸破裂和顺时针材料中的相对论性冲击波减速。在球对称模型下,这两种机制均无法产生即使是针对 GRB 980425 低亮度估计值的伽马射线暴。理解该超新星所需的高爆炸能量与此类大质量星体的预期不符,可能表明已识别一种新的爆炸类型,或与 Woosley 1993, 1996 年提出的“破碎星”(collapsar)有关。事实上,更可能的解释是:这场爆炸高度不对称,GRB 由相对论喷流产生,可能以斜率方式观察,仅 eject 出总星体质量的一部分,其余物质吸积成黑洞。此时,ejected 质量(但非 56Ni 质量)、爆炸能量和速度都可能更小。其他类型 Ic 超新星-GRB 同时出现的情况也得到支持。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9806299,
  title  = {Gamma-Ray Bursts and Type Ic Supernovae: SN 1998bw},
  author = {S. E. Woosley and Ronald G. Eastman and Brian P. Schmidt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9806299},
  year   = {2009}
}

备注

24 pages including 6 figures, submitted to The Astrophysical Journal. latex uses aaspp4.sty