核心坍缩超新星中分子与尘埃形成的再探讨

背景：II型核心坍缩超新星通过爆炸贡献星系的化学富集。其作为高红移宇宙中尘埃生产者的作用可能至关重要。然而，爆炸后其合成的类型与数量仍是争议性话题，形成过程尚不明确。目标：我们旨在识别并理解尘埃形成情景中的化学过程，推导爆炸后分子与尘埃簇的质量产量。方法：我们改进现有模型中的物理与化学，提升超新星 ejecta 的化学描述。我们识别并考虑支撑尘埃簇形成的新化学物种与通路，并对15倍太阳质量的超新星整个 ejecta 应用独特的完备化学网络。我们测试该新化学体系于不同气体条件下的行为，推导分子与尘埃簇的质量产量。结果：我们获得了爆炸后11年内的气体成分。按质量递减顺序，最丰富的物种为O2、CO、SiS、SiO、CO2、SO2、CaS、N2和CS。我们鉴别了高密度丘陵的化学示踪物。关于尘埃簇，发现其组成以硅酸盐和二氧化硅为主，伴随碳尘埃，但alumina 含量有限。纯金属簇、金属硫化物与金属氧化物簇质量可忽略不计。高密度气体有利于外部 ejecta 区域碳簇的形成，而低温则抑制了氧化硅在氧化物核心中的形成。结果与现有天文学数据及詹姆斯威布斯太空站的最新观测结果良好一致。它们凸显了化学过程在从超新星推导尘埃预算中的重要性。