超新星1987A：基于双星并合前身星的爆发模型的3D混合与光变曲线
高能天体物理现象
2021-06-23 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
六颗超新星1987A（SN 1987A）的双星并合前身星，其性质接近蓝超巨星Sanduleak -69 202，通过中微子加热在三维（3D）中爆发，并演化至激波突破后很久，继而在球对称下进行光变曲线计算。我们的结果证实了先前单星前身星的结论：（1）具有类SN 1987A能量的3D中微子驱动爆发合成的Ni-56质量与放射性光变曲线尾段一致；（2）流体动力学模型将氢向内混合至低于40 km/s的最小速度，与SN 1987A的光谱观测相符；（3）在给定爆发能量下，放射性Ni-56向外混合的效率主要取决于（C+O）/He和He/H组分界面处瑞利-泰勒不稳定性的高增长率，以及快速羽流与He/H界面下方反向激波的弱相互作用。所有双星并合模型都具有与Sanduleak -69 202测光半径匹配的前超新星半径，以及允许它们重现前约7天观测到的初始光度峰的外层结构。将约0.5 Msun氢混合进He壳层并表现出Ni-56强向外混合（最大速度超过抛射Ni-56主体观测到的3000 km/s）的模型，其光变曲线形状与SN 1987A光变曲线圆顶吻合良好。对我们基于单星和双星并合前身星的SN 1987A的3D中微子驱动爆发模型最佳代表的比较分析表明，除一处外，仅有一个双星模型满足所有观测约束。
引用
@article{arxiv.2102.09686,
title = {Supernova 1987A: 3D Mixing and light curves for explosion models based on binary-merger progenitors},
author = {V. P. Utrobin and A. Wongwathanarat and H. -Th. Janka and E. Mueller and T. Ertl and A. Menon and A. Heger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.09686},
year = {2021}
}
备注
31 pages, 14 figures, 6 tables. Accepted for publication in ApJ