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Ia 型超新星动态驱动双简并双爆轰模型的多维星云阶段计算

高能天体物理现象 2026-05-06 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

动态驱动的双简并双爆轰模型已成为 Ia 型超新星有前景的前身星模型。在此情景中,主白矮星因与伴星白矮星的动力学相互作用而点火,伴星也可能发生爆轰。因此,存在两种情景:一种是伴星幸存,另一种是两颗白矮星均发生爆轰。无论哪种情况,抛射物都会留下显著偏离球对称性的印记。在此,我们计算了 1D 和 3D 下的全非局部热力学平衡星云阶段光谱,以探测最内部的不对称性。我们的模拟揭示,多维结构显著改变了整体的电离平衡、谱线特征的宽度和速度,尤其是在伴星爆轰时。在此情景下,某些元素分布可能产生依赖于观测方向的谱线轮廓,从某些视角看呈中心峰值,而从其他视角看则呈平顶状。与观测比较表明,两种情景都能再现从光学到中红外的大多数观测特征。然而,当前的模型实现并不能一致地再现所有谱线形状或相对强度,并产生了与数据不符的显著光学 Ar III 发射。当伴星爆轰时,包含 3D 效应改善了与观测的平均一致性,但与观测相比,特别是微弱的光学 Co III 发射以及光学 O I 和近红外 S I 的存在,对其作为正常 Ia 型超新星模型的可行性提出了挑战。因此,总体而言,我们与正常 Ia 型超新星的比较初步倾向于仅主白矮星爆轰,但我们强调需要更多的模型实现和中红外观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.05000,
  title  = {Multidimensional Nebular-Phase Calculations of Dynamically-Driven Double-Degenerate Double-Detonation Models for Type Ia Supernovae},
  author = {J. M. Pollin and S. A. Sim and L. J. Shingles and R. Pakmor and F. P. Callan and C. E. Collins and F. K. Roepke and L. A. Kwok and A. Holas and S. Srivastav},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05000},
  year   = {2026}
}

备注

30 pages, 24 figures. MNRAS Accepted