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太阳金属度下磁性恒星前身星可能产生的对不稳定超新星

太阳与恒星天体物理 2017-03-01 v1

摘要

近太阳金属度(和低红移)的对不稳定超新星(PISN)候选体对恒星演化模型提出挑战。确实,在此金属度下,即便初始质量非常大的恒星通常也会因恒星风损失大量质量,从而避开电子-正电子对产生不稳定性。我们利用近期结果表明大质量恒星表面的磁场可显著降低其有效质量损失率,计算了太阳金属度下极高质量恒星(VMSs)的磁性模型,并探索此类恒星以 PISNe 终结的可能性。我们将表面偶极磁场产生的质量损失抑制纳入 Geneva 恒星演化代码,计算了太阳金属度下初始质量为 200M200\,M_\odot 的带自转与不带自转的新恒星模型。这显著减少了恒星一生中损失的总质量。对于非自转模型,在电子-正电子对产生不稳定性开始时模型的总(CO核)质量为 72.8M72.8\,M_\odot (70.1M70.1\,M_\odot)。对于自转模型,我们得到 65.6M65.6\,M_\odot (62.4M62.4\,M\odot)。两种情况下,内部质量的显著部分位于 log(T)log(ρ)\log(T)-\log(\rho) 平面上发生对不稳定的区域。减少的质量损失与磁场的相互作用有效制动了自转模型的表面,产生强剪切,从而非常高效的混合使恒星近乎均匀演化。我们模型的核特征表明,太阳金属度下磁性 VMSs 的模型可能演化为 PISNe(以及脉动 PISNe)。

关键词

引用

@article{arxiv.1702.02340,
  title  = {Possible pair-instability supernovae at solar metallicity from magnetic stellar progenitors},
  author = {Cyril Georgy and Georges Meynet and Sylvia Ekström and Gregg A. Wade and Véronique Petit and Zsolt Keszthelyi and Raphael Hirschi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1702.02340},
  year   = {2017}
}

备注

4 pages, accepted for publication in A&A