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论超剥离超新星的能量源

高能天体物理现象 2022-03-30 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

具有相对较低抛射物质量(约 0.1M0.1M_\odot,如 iPTF14gqr 和 SN2019dge)的超剥离超新星(USSN)被认为起源于密近双星系统中的超剥离碳-氧(CO)核,并可能是双中子星(BNS)的前身星。在此,基于中微子辐射流体力学模拟的结果,我们对来自超剥离前身星(质量 1.45MMCO2.0M1.45\,M_\odot \leq M_\mathrm{CO} \leq 2.0\,M_\odot)的 USSN 进行长期模拟,并自洽地计算核合成与超新星光变曲线。我们发现,来自更高质量前身星的 USSN 具有更大的抛射物质量但更小的 56^{56}Ni 质量,这主要由于回落,导致光变曲线更暗且更慢。通过将合成光变曲线与观测对比,我们表明 SN2019dge 可仅由质量 MCO1.6MM_\mathrm{CO} \lesssim 1.6\,M_\odot 的前身星爆炸期间合成的 56^{56}Ni 供能,而 iPTF14gqr 无法用 56^{56}Ni 供能模型解释;由光变曲线拟合推断出的约 0.05M0.05M_\odot56^{56}Ni 被认为对超剥离前身星难以合成。我们考虑新生中子星上的回落吸积与旋转供能的相对论风作为替代能量源,并表明 iPTF14gqr 可由具有磁场 Bp1015GB_p \sim 10^{15}\,\mathrm{G}、初始自转周期 Pi0.1sP_i \sim 0.1\,\mathrm{s} 的新生中子星供能。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.10782,
  title  = {On the energy source of ultra-stripped supernovae},
  author = {Ryo Sawada and Kazumi Kashiyama and Yudai Suwa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10782},
  year   = {2022}
}

备注

12 pages, 2 table, 13 figures, accepted for publication in ApJ