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基于三维中微子驱动爆炸模拟的普通IIP型超新星光变曲线分析

太阳与恒星天体物理 2017-09-06 v2 高能天体物理现象

摘要

II型平台超新星(SNe IIP)是源自大质量恒星的核心坍缩超新星中数量最多的子类。在中微子驱动爆炸机制的框架下,我们研究了一个红超巨星前身星模型的超新星爆发性质,并将相应的光变曲线与普通IIP型超新星1999em的观测进行比较。使用(显式、有限体积、欧拉、多流体流体动力学)代码PROMETHEUS,以一颗15 Msun恒星的超新星前模型作为初始数据,进行了(参数触发)中微子驱动爆炸的三维(3D)模拟。在接近同调膨胀时,3D模型的水动力学和组分变量被映射到球对称构型,并使用(隐式、拉格朗日辐射流体动力学)代码CRAB继续模拟,以追踪超新星爆发期间的冲击波演化。我们能量约为0.5x10^51 erg的3D中微子驱动爆炸模型产生的Ni-56与通过拟合SN 1999em放射性供能光变曲线尾迹所推断的量大致相符。所考虑的超新星前模型、3D爆炸模拟和光变曲线计算能够解释SN 1999em的基本观测特征,除了那些与外层恒星的超新星前结构相关的特征。我们的3D模拟显示,富Ni物质在速度空间中的分布是不对称的,具有与SN 1999em观测一致的强偶极分量。普通SNe IIP中从平台到放射性尾迹的单调光度下降是He/H组分界面处强烈湍流混合的表现。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.03800,
  title  = {Light curve analysis of ordinary type IIP supernovae based on neutrino-driven explosion simulations in three dimensions},
  author = {V. P. Utrobin and A. Wongwathanarat and H. -Th. Janka and E. Mueller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.03800},
  year   = {2017}
}

备注

16 pages, 13 figures, 2 tables; added figure, discussions, and references; accepted for publication in ApJ