脉动对不稳定性超新星的多维辐射流体动力学模拟

质量为 80 - 130 Msun 的恒星在生命末期会遭遇脉动对不稳定性,触发连续的爆炸燃烧事件,抛射多个大质量壳层。这些壳层间的碰撞产生被称为脉动对不稳定性超新星(PPI SNe)的明亮暂现源,或可解释某些极端超新星。在本文中,我们呈现了用 CASTRO 代码对 PPI SNe 的首次 2D 与 3D 辐射流体动力学模拟。辐射冷却使碰撞壳层演化为薄而致密的结构,其热点可将超新星峰值光度增强 2 - 3 倍。光变曲线在 50 天内峰值达 $1.9 - 2.1 \times 10^{43}$ erg s$^{-1}$,随后在 200 天内平顶于 $2 - 3 \times 10^{42}$ erg s$^{-1}$,取决于视角。其光谱中 C 与 O 的存在以及 Si 与 Fe 的缺失可在后续观测中唯一地辨识该暂现源为 PPI SN。我们的模型表明,多维辐射流体动力学是模拟所有壳层碰撞超新星(如 IIne 型)而不仅是 PPI SNe 的演化与光变曲线所必需的。