不同金属丰度环境中的剥层包层恒星。II. I 型超新星与致密遗迹
太阳与恒星天体物理
2023-03-15 v1 高能天体物理现象
摘要
剥层包层恒星可观测为沃尔夫-拉叶(WR)星,或作为光度较低、质量损失率小且风透明的贫氢恒星。这两类都是 I 型核坍缩超新星(SNe)的潜在前身星。我们使用在不同金属丰度下由氦星获得的核坍缩模型网格,研究金属丰度对这些恒星产生的暂现源和遗迹的影响。我们刻画了核坍缩模型的表面与核心性质,并采用三种判据考察其可爆性。在预测会发生爆炸的情况下,我们估算抛射物质量、爆炸能量、镍质量和中子星(NS)质量;否则,我们预测所得黑洞(BH)的质量。我们构建了一个简化种群模型,发现超新星与致密天体的性质强烈依赖于金属丰度。Ic 型超新星的抛射物质量和爆炸能量最好由 Z=0.04 的模型重现,这些模型在核心氦燃烧期间表现出强风。这意味着要么其质量损失率被低估,要么 Ic 型超新星前身星在爆炸前通过其他机制经历质量损失。Ib 型超新星的抛射物质量、爆炸能量和镍质量分布不能由具有 WR 质量损失的模型很好地重现,但如果我们假设光度低于最小 WR 星光度的前身星无质量损失,则重现更好。我们发现随着金属丰度增加,Ic 型超新星变得更加常见,且绝大多数 Ib 型超新星前身星必须是透明风剥层包层恒星。我们发现若干前坍缩 CO 质量高达 的模型可能在回落超新星中形成 的黑洞。这可能对理解超新星、双黑洞与中子星系统、X 射线双星系统以及引力波暂现源具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2204.00025,
title = {Stripped-envelope stars in different metallicity environments. II. Type I supernovae and compact remnants},
author = {David R. Aguilera-Dena and Bernhard Müller and John Antoniadis and Norbert Langer and Luc Dessart and Alejandro Vigna-Gómez and Sung-Chul Yoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.00025},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 20 figures, submitted to Astronomy & Astrophysics