对不稳定超新星的星云光谱
太阳与恒星天体物理
2015-12-02 v1
摘要
如果大质量恒星(M >~ 100 Msun)能够形成并在演化过程中避免过强的质量损失,则预计它们会作为对不稳定超新星(PISNe)爆发。对候选事件的一个关键检验是其核合成产额和内部抛射物结构(通过 t >~ 1 yr 的星云期光谱揭示)是否与模型预测相符。在此,我们基于爆炸后1-3年的PISN抛射物模型计算理论光谱,以便与观测进行定量比较。PISNe的高柱密度导致 t >~ 2 年时完全俘获伽马射线,结合满足的稳态条件,使得超新星热光度与 56Co 衰变相匹配。大多数伽马射线被深层的铁和硅/硫层吸收。电离平衡显示以中性气体状态为主,这导致 Fe I、Si I 和 S I 的发射线。对于低质量PISNe,金属核膨胀足够慢从而产生大量清晰的谱线,而高质量PISNe膨胀更快并产生更无特征的谱线。在数年时间内,~5000 A 以下的谱线阻塞完全,模型光谱偏红。最强的线通常是 [Ca II] 7291,7323,这是少数来自电离物种的谱线之一。我们将我们的模型与提出的PISN候选体 SN 2007bi 和 PTF12dam 进行比较,发现几个关键观测值存在偏差,因此不支持PISN解释。我们讨论了模型预测的独特光谱特征,以及在非超亮超新星中探测对不稳定爆炸的可能性。
引用
@article{arxiv.1510.02698,
title = {Nebular spectra of pair-instability supernovae},
author = {A. Jerkstrand and S. J. Smartt and A. Heger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02698},
year = {2015}
}
备注
25 pages, accepted for publication in MNRAS