脉冲式配对失稳超级星云中的旋转动力学:对质量损失和瞬态事件的影响
高能天体物理现象
2025-09-12 v1
摘要
脉冲式配对失稳超级星云(PPISN)是发生在含有约 32-65 太阳质量锤核的前星体中的瞬态事件,其中快速的电子-正电子配对产生导致压力损失、坍缩和脉冲驱动的间歇性质量损失。这些脉冲的数量、强度和持续时间可能导致壳层碰撞,产生冲击加热的瞬态事件,或解释某些最亮事件,如超亮超级星云(SLSN),以及其他稀有瞬态现象。快速的前星体旋转降低了 PPISN 的质量阈值,并影响 PPISN 驱动的脉冲的动力学、能量和化学组成。本研究计算了质为数十至一百四十个太阳质量、金属丰度为日金属和 10% 日金属的快速旋转 PPISN 前星体的 1D 进化模型。我们的分析揭示了 PPISN 喷射质量与总能量之间的强相关性,以及喷射质量与喷射壳层速度之间的相关性。此外,中等相关性表明,更高的初始 PPISN 前星体质量导致更大的喷射质量和能量释放,而负相关显示快速旋转似乎降低了喷射壳层的质量和动能。后续脉冲导致氢贫、富碳和氧的喷射壳层,表明旋转诱导的化学混合在 PPISN 驱动的间歇性质量损失中发挥作用,并对其瞬态事件有所影响。我们使用 radiation transport code SuperLite 对我们模型中两个氢贫壳层碰撞产生的光度曲线和合成光谱进行建模。我们发现,来自快速旋转前星体的冲击加热氢贫 PPISN 壳层碰撞可能导致 moderately luminous 的氢贫瞬态事件,这些事件与观察到的 SLSN-I 事件在某些方面存在相似性。
关键词
引用
@article{arxiv.2507.21307,
title = {Rotational Dynamics in Pulsational Pair-Instability Supernovae: Implications for Mass-Loss and Transient Events},
author = {Trang N. Huynh and Emmanouil Chatzopoulos and Nageeb Zaman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21307},
year = {2025}
}
备注
24 pages, 14 figures, accepted for publication in ApJ