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大质量恒星中波加热所致的超新星前爆发 II:贫氢恒星

太阳与恒星天体物理 2018-02-28 v2 高能天体物理现象

摘要

大质量恒星的超新星前(SN)爆发可能由恒星前身星核心在晚期核燃烧阶段涌现的流体力学波能量驱动。在此,我们考察了在含有少量或无氢的恒星(即IIb/Ib型超新星的前身星)中波加热的效应。由于没有大质量氢包层,波能量在恒星表面附近热化,此处上覆大气质量小但光学厚度大。因此波能量可以解开该物质束缚,驱动一个光学厚、超爱丁顿风。使用  ⁣5M\sim \! 5 \, M_\odot 氦星的1D流体力学MESA模拟,我们发现波加热可以驱动由致密风组成的超新星前爆发,其质量损失率可超过  ⁣0.1M/yr\sim \! 0.1 \, M_\odot/{\rm yr}。风末端速度为几百 100km/s100 \, {\rm km}/{\rm s},爆发光度可达  ⁣106L\sim \! 10^6 \, L_\odot。波驱动的爆发可能与观测到或推断的Ibn/过渡/转化型超新星的超新星前爆发有关,且超新星前波驱动的质量损失是产生这些类型超新星的良好候选机制。然而,我们也表明恒星核心中的非线性波破碎可能会阻止具有厚对流氦燃烧壳层的恒星发生此类爆发。因此,可能只有有限的超新星前身星子集会经历波驱动的超新星前爆发。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.04251,
  title  = {Pre-Supernova Outbursts via Wave Heating in Massive Stars II: Hydrogen-poor Stars},
  author = {Jim Fuller and Stephen Ro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.04251},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted to MNRAS