双简并并合中动力学吸积阶段氦包层点火的一维数值研究
高能天体物理现象
2022-12-21 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
为了使双爆轰模型对普通 Ia 型超新星成立，必须避免氦燃烧灰烬对早期观测的不利影响，这要求氦包层质量至多约为 0.02 太阳质量。以往多数研究通过人工热点引发爆轰，因此自发氦爆轰的稳健性仍不确定。本工作中，我们通过在双简并通道框架下应用理想化一维模型和简化的 7 同位素反应网络，对氦包层的自发点火进行自洽流体力学研究。我们探索了广泛的前身星条件，并证明直接引发爆轰的机会有限。特别是，自发爆轰要求主包层质量 >~ 0.03 太阳质量。相比之下，作为爆燃的点火则远更可能，这对于低至约 0.01 太阳质量的较小包层质量是可行的，若实现爆燃转爆轰（DDT），则可能引致后续爆轰。需要高分辨率多维模拟来进一步研究 DDT 的可能性，并准确推导自发爆轰与爆燃点火机制之间的阈值。另一有趣发现是成分的影响；虽然与核物质混合如先前所建议增强了爆轰，但由于在较低温度 ~10^8 K 下 12C(alpha,gamma)16O 反应速率更慢，它反而缩小了爆燃的机会，前提是我们目前忽略了 12C(p,gamma)13O(alpha,p)16O 的质子催化反应序列。
引用
@article{arxiv.2211.03328,
title = {One-Dimensional Numerical Study on Ignition of the Helium Envelope in Dynamical Accretion during the Double-Degenerate Merger},
author = {Kazuya Iwata and Keiichi Maeda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03328},
year = {2022}
}
备注
accepted for publication in ApJ