重新审视剥离包层超新星的单颗大质量恒星前身星的可爆性
高能天体物理现象
2021-12-20 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
显示极少或没有氢的剥离包层超新星(IIb、Ib和Ic型)约占观测到的大质量恒星爆发的三分之一。它们的起源及其前身星的演化尚未完全明了。被自身星风剥离的非常大质量单星(在太阳金属丰度下)被视为这些事件的可靠前身星。然而,最近的1D核心坍缩模拟表明,一些大质量恒星在失败爆炸后可能直接坍缩为黑洞,伴随微弱或不可见的暂现源。在本快报中,我们估算了直接坍缩为黑洞对单星产生的剥离包层超新星速率的影响。为此,我们计算了太阳金属丰度下的单星MESA模型,并将其最终状态按照种群合成中常用的处方映射到其核心坍缩结果。根据我们的模型,失去整个富氢包层的单星均无法爆炸,仅留下薄氢包层的部分前身星可以爆炸(IIb前身星候选),除非我们使用考虑湍流效应的处方或援引增大的星风质量损失率。这一结果加剧了用单星范式解释大多数剥离包层超新星与其观测速率和属性之间的既有张力。表面上看,我们的结果指向双星前身星对剥离包层超新星的更高贡献。或者,它们可能暗示将不同恒星模型映射到核心坍缩结果这一常见做法存在不一致和/或为大质量恒星总体更高的质量损失。
引用
@article{arxiv.2106.05228,
title = {Revisiting the explodability of single massive star progenitors of stripped-envelope supernovae},
author = {E. Zapartas and M. Renzo and T. Fragos and A. Dotter and J. J. Andrews and S. S. Bavera and S. Coughlin and D. Misra and K. Kovlakas and J. Román-Garza and J. G. Serra and Y. Qin and K. A. Rocha and N. H. Tran and Z. P. Xing},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.05228},
year = {2021}
}
备注
Published in Astronomy & Astrophysics Letters; One main enhancement: added Couch et al. (2020) in the list of supernova engines