对不稳定性超新星中镍-56 衰变加热的气体动力学
高能天体物理现象
2020-07-22 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
质量非常大(140–260 Msun)的恒星会以极高能量的对不稳定性超新星(PI SNe)消亡，其能量可达核坍缩超新星的 100 倍，并能完全摧毁恒星，不留下致密遗迹。这些爆发可合成 Msun 的放射性 Ni56，当 Ni56 衰变产生的光子从抛射物中扩散出来时，可使它们在较晚时刻重新增亮。然而，如此大质量 Ni56 衰变产生的热量也可能在抛射物深处驱动重要的动力学效应，能够混合元素并影响这些事件的观测特征。我们利用 CASTRO 代码进行高分辨率二维流体动力学模拟，研究了 Ni56 加热对 PI SN 抛射物的动力学效应。我们发现，热 Ni56 气泡的膨胀在爆后约 200 天于抛射物硅层底部形成一层壳，但并未发展出会将 Ni56 与富 Si/O 抛射物混合的流体动力学不稳定性。尽管如此，虽然 Ni56 加热的动力学效应可能较弱，但它们可能通过将衰变能量转化为抛射物内部膨胀而非较晚时刻重新增亮，影响某些 PI SNe 的观测特征。
引用
@article{arxiv.1904.12877,
title = {Gas Dynamics of the Nickel-56 Decay Heating in Pair-Instability Supernovae},
author = {Ke-Jung Chen and S. E. Woosley and Daniel J. Whalen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12877},
year = {2020}
}
备注
Accepted to ApJ, 14 pages