三体系统中白矮星的对头碰撞可解释Ia型超新星

Ia型超新星（SNe Ia）是碳氧白矮星（CO-WD）的热核爆炸，目前是最好的宇宙学“标准烛光”，但爆炸的触发机制尚不清楚。最近研究表明，三体系统中典型场CO-WD的对头碰撞率可能与SNe Ia率相当。在此，我们提供证据支持一种情景：大多数SNe Ia是此类CO-WD对头碰撞的结果。在这种情况下，核爆轰源于一个充分理解的冲击点火，没有通常引入的自由参数，如爆燃速度或向爆轰的转变判据。通过使用完全解析点火过程的二维流体动力学模拟，我们表明质量在$0.5-1\,M_{\odot}$范围内的典型CO-WD的零碰撞参数碰撞产生的爆炸合成的$^{56}$Ni质量在$\sim0.1-1\,M_{\odot}$范围内，涵盖了大多数SNe Ia观测到的广泛产量分布。所有碰撞模型在按$^{56}$Ni质量归一化后（优于30%），都给出相同的晚期（爆炸后>60天）测光光变曲线，与观测一致。计算得到的$^{56}$Ni质量加权视线速度分布宽度与计算得到的$^{56}$Ni产量相关，与观测到的相关性一致。这里首次展示的$^{56}$Ni产量与碰撞CO-WD总质量（对其质量比不敏感）之间的强相关性，暗示了观测到的SNe Ia特征连续分布的来源，可能包括Phillips关系。