脉冲改变巨型星在爆炸前的结构: 对 SN 2023ixf 和 SN 2024ggi 的解释

Eva Laplace; Vincent A. Bronner; Fabian R. N. Schneider; Philipp Podsiadlowski

doi:10.3847/2041-8213/ae3d2e

脉冲改变巨型星在爆炸前的结构: 对 SN 2023ixf 和 SN 2024ggi 的解释

高能天体物理现象 2026-01-29 v3 太阳与恒星天体物理

作者: Eva Laplace , Vincent A. Bronner , Fabian R. N. Schneider , Philipp Podsiadlowski

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

巨型红超巨星 (RSGs) 已知在爆炸前会出现水动力不稳定. 然而, 大多数超新星 (SN) 模型仍假设 RSG progenitors 处于水动力平衡状态. 本文我们跟踪不同质量的 RSG 及其径向包层脉冲的演化. 脉冲显著改变可观测的前后 SN 属性, 随初始质量的增加其重要性也显著提升. 我们证明, 从单个前 SN 亮度和高质量 RSG 的有效温度推断核心质量, 甚至初始质量都是不可取的, 因为这些参数在脉冲期间可因数量级而变化. 我们发现脉冲可自然导致 SN 光曲线中的 "early-excess" 辐射, 以及早期光谱速度的变化, 有助于破解 II 类 SN 的混合问题. 我们对比了 SN 2023ixf 和 SN 2024ggi, 其中报告称 progenitors 呈现脉冲. 我们证明 SN 2023ixf 的前后特征与我们模型的爆炸性脉冲 RSG 模型吻合得很好, 并与水动力平衡模型存在显著差异. 数据覆盖不足以破解所有混合问题. 我们发现对 SN 2024ggi progenitor 声称的脉冲周期缺乏充分证据, 因为其与 Spitzer 的轨道周期相吻合. 本研究强调了水动力学前 SN 星体模型的重要性, 尤其是来自 $\gtrsim 15\,\rm{M}_{\odot}$ 的巨型星. 它暗示我们对巨型星演化最后阶段、前 SN 属性解释、SN 与其 progenitors 之间的联系以及遗漏的 RSG 问题都有了重要的认识转变.

关键词

红超巨星超新星水动力不稳定脉动星体演化

引用

@article{arxiv.2508.11088,
  title  = {Pulsations change the structures of massive stars before explosion: interpreting SN 2023ixf and SN 2024ggi},
  author = {Eva Laplace and Vincent A. Bronner and Fabian R. N. Schneider and Philipp Podsiadlowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.11088},
  year   = {2026}
}

备注

Accept for publication in ApJ Letters. This work is the follow-up of a companion paper (Bronner, Laplace et al. 2025, arXiv:2508.11077)

脉冲改变巨型星在爆炸前的结构: 对 SN 2023ixf 和 SN 2024ggi 的解释

摘要

关键词

引用

备注

相关论文