恒星产率的随机性在理论尘埃质量估算中的体现：基于所有 II 型超新星前身星的研究
太阳与恒星天体物理
2025-08-19 v1 星系天体物理
摘要
核心坍缩超新星（CCSNe）是星系中尘埃的主要来源之一。在本研究中，我们基于先前建立的 CCSNe 尘埃形成化学模型，推导了尘埃质量的理论上限，该上限是初始质量在 9 至 120 倍太阳质量之间的超新星（SN）前身星的函数。我们发现，富氧尘埃，特别是硅酸盐，主导了尘埃总量，其质量范围从 0.02 到 0.9 倍太阳质量，并且富氧尘埃的总质量随前身星质量的增加而增加。富碳的无定形碳尘埃对于较低质量的前身星（最高约 15 倍太阳质量）较为重要，但其质量从未超过 0.05 倍太阳质量。对于质量高达 30 倍太阳质量的前身星，我们提供了描述富氧尘埃、富碳尘埃和 CO 分子质量的最佳拟合函数。在预测的硅酸盐尘埃质量中发现了较大的随机变化，这与大质量恒星爆炸前阶段的壳层并合事件的随机性相关。此外，我们表明，对于给定的前身星，尘埃质量可能相差 2-5 倍，这反映了由恒星演化代码 KEPLER 和 MESA 预测的爆炸前元素丰度分布的差异。我们强调，CCSNe 的最终尘埃产率主要由随机的恒星产率和爆炸前核合成的不确定性决定，而爆炸特性主要影响尘埃形成的时间尺度。
引用
@article{arxiv.2508.12933,
title = {Stochasticity in Stellar Yields Reflected in Theoretical Dust Masses Estimates Across all Type II Supernova Progenitors},
author = {Archana Purushothaman and Arkaprabha Sarangi and S. K. Jeena},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.12933},
year = {2025}
}
备注
Submitted to The Astrophysical Journal