超大质量第三星族星的对不稳定性超新星

关于原初恒星形成的数值研究表明，宇宙中的第一代恒星可能具有极大的质量。恒星模型指出，初始质量为 140-260 $M_\odot$ 的非旋转第三星族星（Population III stars）会作为高能量的对不稳定性超新星（pair-instability supernovae）死亡。我们展示了使用 CASTRO 代码进行的原初对不稳定性超新星的新二维模拟。与之前的多维模型相比，我们的模拟始于更早的时刻，即核心坍缩 onset 之时，以捕捉可能由坍缩和爆炸性燃烧引发的任何动力学不稳定性。此类不稳定性可能通过将热灰烬与燃料混合来增强爆炸产量，从而加速核燃烧，并通过在早期将重元素从恒星更深处翻搅上来而影响超新星光谱。我们的模型网格涵盖了预期发生此类事件的前身星质量范围内的蓝超巨星和红超巨星。我们发现，由氧燃烧和氦燃烧驱动的流体不稳定性出现在核心反弹后约 20 - 100 秒的氧壳层上下边界。燃烧驱动的不稳定性在超新星激波离开氦核后冻结。随着激波随后穿过氢包层，会形成强烈的反向激波，驱动瑞利 - 泰勒（Rayleigh--Taylor）不稳定性的增长。在红超巨星前身星中，这些不稳定性的振幅足以混合超新星抛射物。