超亮超新星:$^{56}$Ni 供能与磁星辐射之争
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
超亮超新星(SNe)的起源仍存在诸多不确定性。受 Ic 型超新星 SN2007bi 发现的启发,我们研究了其被提议与对不稳定性超新星(PISN)的关联。我们计算了原始质量约 200 恒星的恒星演化模型,模拟了由正负电子对产生不稳定性引发的内爆/爆炸过程,并将其作为输入,用于包含非局部能量沉积和非热过程的详细非局部热动平衡(non-LTE)时变辐射转移模拟。我们重现了来自红超巨星、蓝超巨星和沃尔夫 - 拉叶(WR)星前身星的 PISN 光曲线的基本形态。虽然我们确认质量为 100 的氦核前身星(PISN 模型 He100)能很好地拟合 SN2007bi 的光曲线,但其动能和Ni 质量与抛射物质量的低比值(类似于标准核坍缩超新星)共同导致了较冷的光球层、受强烈谱线遮蔽影响的红化光谱以及窄谱线轮廓,所有这些均与 SN2007bi 的观测结果相矛盾。随着Ni 与抛射物质量比值的增加,氦核模型的光谱变得更蓝,但仍过红而无法匹配 SN2007bi,即使是 He125 模型也是如此——Ni 加热效应被随之增加的遮蔽效应所抵消。相比之下,磁星延迟注入能量代表了再现超亮超新星蓝色、弱遮蔽且宽谱线光谱的更具吸引力的替代方案。这种额外的热源不受遮蔽影响,且不与抛射物显式绑定。通过对初始爆炸产生约 1.6 SN Ib/c 抛射物、随后受可调磁星类辐射影响的约 9 WR 星前身星进行模拟,我们产生了多种蓝色光谱形态,令人联想到 SN2007bi、特殊的 Ib 型超新星 SN2005bf 以及类似 SN2005ap 的超亮超新星事件。
引用
@article{arxiv.1208.1214,
title = {Super-luminous supernovae: 56Ni power versus magnetar radiation},
author = {Luc Dessart and D. John Hillier and Roni Waldman and Eli Livne and Stephane Blondin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1214},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures, paper accepted to MNRAS letter