金属丰度范围 -3 <=[Fe/H]<= 0 内旋转大质量恒星的超新星前演化与爆发性核合成
太阳与恒星天体物理
2018-07-25 v1 高能天体物理现象
摘要
我们给出了一套新的大质量恒星超新星前模型网格，质量介于13至120 Msun之间，涵盖四种金属丰度(即[Fe/H]=0、-1、-2和-3)和三种初始旋转速度(即0、150和300 km/s)。为展示产额如何依赖于遗迹质量-初始质量关系，我们按三种不同假设模拟了爆发。从H到Bi的扩展核网络与模型的物理演化完全耦合。主要结果可概括如下。a) 在太阳金属丰度下，以红超巨星(RSG)爆发的最大质量在非旋转情形下约为17 Msun，所有更高质量的恒星都以WR星爆发。反之，所有旋转模型都以沃尔夫-拉叶(WR)星爆发。b) 由旋转诱发的不稳定性所触发的核He燃烧与H燃烧壳层之间的相互作用，驱动了所有CNO产物(不仅是N14)的大量原初合成。其中一部分极大地富集了He核的辐射区(并导致F的大量产生)，另一部分进入对流核，从而产生重要的原初中子流，能够合成重核直至Pb。c) 在我们的情景中，对于所有金属丰度，由引力波首次探测(GW150914、GW151226、GW170104、GW170814)推断出的遗迹质量量级，在无或中等初始旋转速度下均可预测。
引用
@article{arxiv.1805.09640,
title = {Presupernova evolution and explosive nucleosynthesis of rotating massive stars in the metallicity range -3 <=[Fe/H]<= 0},
author = {Marco Limongi and Alessandro Chieffi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.09640},
year = {2018}
}
备注
245 pages, 31 tables, 38 figures. Submitted to ApJS