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Ia型超新星的一维延迟爆轰模型:与热光度极大时刻观测结果的比较

太阳与恒星天体物理 2015-06-12 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

将延迟爆轰爆炸机制应用于钱德拉塞卡质量白矮星,为解释Ia型超新星(SNe Ia)的推断特征提供了一个非常有吸引力的模型。由此产生的抛射物具有化学分层结构,质量相同,渐近动能大致相同,但56Ni质量范围不同。我们研究了一系列延迟爆轰模型的同时期测光和光谱特性,这些模型的56Ni质量在0.18到0.81太阳质量之间。从爆炸后1天开始,我们使用CMFGEN代码进行完整的非局部热动平衡、时间依赖的辐射传输计算,并精确处理了谱线覆盖,然后将我们的结果与热光度极大时刻的SNe Ia进行比较。尽管是一维处理,我们的方法与观测结果吻合得很好。我们重现了标准以及低光度91bg-like SNe Ia从近紫外到1微米的亮度、颜色和光谱特征范围。我们的模型预测,随着56Ni质量的增加,上升时间从约15天增加到约21天,产生的峰值热光度与Arnett规则在10%以内一致,并且重现了近红外星等相比光学星等更小的弥散。我们重现了单个光谱特征的形态,R(Si)光谱比率对56Ni质量的强烈依赖性,以及在56Ni质量小于0.3太阳质量的低光度SNe Ia中TiII/ScII覆盖的出现。我们发现,电离效应(通常比丰度变化更占主导)可以在CaII谱线中产生高速特征,即使在一维模型中也是如此。区分不同的SN Ia爆炸机制是一个相当大的挑战,但这里呈现的结果为延迟爆轰模型的可行性提供了额外的支持。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.5892,
  title  = {One-dimensional delayed-detonation models of Type Ia supernovae: Confrontation to observations at bolometric maximum},
  author = {Stéphane Blondin and Luc Dessart and D. John Hillier and Alexei M. Khokhlov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.5892},
  year   = {2015}
}

备注

25 pages, 16 figures; accepted for publication in MNRAS