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SN1987A 早期尘埃质量的观测限制

太阳与恒星天体物理 2022-01-05 v1 星系天体物理

摘要

近年来,在若干核心坍缩超新星的膨胀抛射物中发现了十分之几太阳质量的尘埃质量。尘埃如何以如此数量形成仍知之甚少;尘埃形成理论预测的总质量低于观测暗示,且形成速率远快于观测。Dwek 等人(2019)提出一种调和观测与理论的建议,即尘埃形成极快,且因其光学厚度,初期观测上不可探测,仅随抛射物膨胀逐渐显现。那么早期的观测尘埃质量仅为下限。利用覆盖 104^{-4} 到 1M_\odot 尘埃质量的大范围辐射转移模型网格计算团块尘埃壳层的光谱能量分布和发射线轮廓,我们表明情况并非如此。某些团块分布允许约 0.01 M_\odot 的尘埃质量隐藏于团块中且仍预测与观测一致的 SED。然而,这些几何结构预测的发射线轮廓与观测不一致。类似地,以 >0.01 M_\odot 尘埃质量重现观测发射线轮廓的团块几何结构不能重现 SED。但具有约 103^{-3} M_\odot 无定形碳的模型可同时重现 SED 和发射线轮廓。我们得出结论:在 SN 1987A 早期历元,抛射物中无法隐藏大质量尘埃,因而大部分尘埃必形成于 >1000 天的历元。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.06896,
  title  = {Observational limits on the early-time dust mass in SN1987A},
  author = {Roger Wesson and Antonia Bevan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.06896},
  year   = {2022}
}

备注

19 pages, 13 figures. Accepted for publication in ApJ