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CD-30$^{\circ}$11223 双爆轰超新星前身双星系统的建模

太阳与恒星天体物理 2023-10-26 v2 高能天体物理现象

摘要

我们提出一项针对 CD-30^{\circ}11223(CD-30)的详细建模研究,该系统是一颗热亚矮星(sdB)-白矮星(WD)双星,被确认为双爆轰超新星前身星,使用了开源恒星演化软件 MESA。我们着重实现经过精细调参以匹配系统观测特征(包括 logg\log gTeffT_{\rm eff})的双星演化模型。我们首次在建模中考虑了氢包层的结构,并发现引入元素扩散对于匹配观测半径与温度十分重要。我们考察了先前提出的该系统的两个 sdB 质量解(0.47 与 0.54 MM_{\odot}),强烈倾向于 0.47 MM_{\odot} 解。利用我们的模型将 WD 冷却年龄与 sdB 年龄进行比较,表明 sdB 可能比 WD 更老,这与致密 sdB-WD 双星的标准假设相反。随后,我们提出了 CD-30 一种可能的替代形成通道。我们还进行了该系统的双星演化建模,以研究物质转移、轨道周期演化与光度演化等方面。我们的模型确认 CD-30 为双爆轰超新星前身星,预计在约 55 Myr 后爆炸。WD 吸积了约 0.17 MM_{\odot} 厚的氦壳层并引发爆轰,抛射出一颗以约 750 km/s 运动的 0.30 MM_{\odot} sdB。系统最后的 15 Myr 以氦吸积为特征,其主导系统光度,可能类似 AM CVn 型系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.01293,
  title  = {Modelling the AM CVn and Double Detonation Supernova Progenitor Binary System CD-30$^{\circ}$11223},
  author = {Kunal Deshmukh and Evan B. Bauer and Thomas Kupfer and Matti Dorsch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01293},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 8 figures. Accepted for publication in MNRAS