流星尾电的物质混合:巨型逃逸星系的盘状体
太阳与恒星天体物理
2024-11-26 v1 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
本研究定量考察了脉冲星风、超新星爆炸 ejecta 以及已死亡恒星风材料如何在盘状体中分布并熔化。我们对这些恒星周围的整个演化进行了 2.5D 流体动力学模拟,并探索了不同情景:无论该星以红巨星或伍尔福雷特星型超新星前体死亡,亦或以 20 km/s 或 40 km/s 的速度穿越介质空间。爆炸发生后,前 1 万年内,富含 H 燃烧产物的红巨星风仅通过 <= 20% 进行混合,其因其致密的星际介质填满了前体 bow shock 轨迹,仍未受到超新星冲击波的影响。伍尔福雷特材料(富含 C、N、O 元素)在以 20 km/s 速度运动的 35 码星中呈圆形分布,若速度更高则呈椭圆形,混合效率可达 80%。超新星爆炸 ejecta(含 Mg、Si、Ca、Ti、Fe),在 20 km/s 时保持球形较久,但在更高的前体速度下形成复杂图案,因更早与 bow shock 相互作用,从而混合更有效。脉冲星风的混合效率在伍尔福雷特前体(25%)高于红巨星前体(20%)。本工作揭示了巨型恒星及其星际环境的过去演化,关键决定了盘状体超新星遗迹内部化学元素的分布,从而支配了其中各种发射机制的起源。这对于解释原子和分子谱线(如光学、红外及软 X 射线)的多频率观测至关重要。
关键词
引用
@article{arxiv.2411.16202,
title = {Material mixing in pulsar wind nebulae of massive runaway stars},
author = {D. M. -A. Meyer and D. F. Torres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16202},
year = {2024}
}
备注
19 pages