氦星在周星物质中爆发与Ibn型超新星的起源
太阳与恒星天体物理
2022-03-14 v1 高能天体物理现象
摘要
Ibn型超新星(SNe)是一类神秘的暂现源，其光谱持续呈现窄HeI线，且其热光度光变曲线通常演化迅速，并在峰值处相对于标准Ibc型超新星偏亮。我们通过辐射流体动力学与辐射转移计算来探究此类Ibn型超新星的相互作用情形。我们发现，在标准能量下，氦星于致密风状周星物质(CSM)内的爆发可在以天计的时间尺度上达到几×10^44 erg/s的峰值光度，令人联想到AT2018cow这类特殊事件。类似相互作用但风更弱时，可产生具有双峰光变曲线、峰值光度在约10^42.2至约10^43 erg/s范围内的Ibc型超新星。相比之下，多数Ibn型超新星的窄谱线与中等峰值光度，暗示其源于初始质量<~5 Msun氦星中的低能爆发，该氦星最可能来自相互作用双星，并与~10^15 cm处富氦、可能类似抛射物的致密CSM碰撞。由相互作用产生并供能的慢速致密壳层的非局域热动平衡辐射转移模拟，在晚期与2006jc、2011hw或2018bcc等Ibn型超新星吻合良好，并提示其组成为约50%氦、太阳金属丰度、总抛射物/CSM质量1-2Msun。较低的氦质量分数会导致HeI线弱或缺失，从而排除观测Ibn型超新星中更高质量的构型。此外，Ibn型超新星晚期在5500A以下以FeII发射为主的现象，在低金属丰度下未被预言。因此，尽管性质诱人，源自大质量星脉动对不稳定、且要求低金属丰度的Ibn型超新星很可能尚未被观测到。
引用
@article{arxiv.2111.13360,
title = {Helium stars exploding in circumstellar material and the origin of Type Ibn supernovae},
author = {Luc Dessart and John Hillier and Hanindyo Kuncarayakti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.13360},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in A&A