超新星 1987A：三维中微子驱动爆炸与光变曲线
太阳与恒星天体物理
2015-09-02 v2
摘要
备受研究的 II P 型超新星 SN 1987A 由一颗蓝超巨星 (BSG) 爆炸产生，是大质量恒星演化、中微子驱动爆炸模拟以及光变曲线和光谱建模的基准。在中微子驱动机制框架下，我们研究了爆炸性质对四种不同蓝超巨星结构的依赖性，并将相应的光变曲线与 SN 1987A 的观测结果进行了比较。我们使用 PROMETHEUS 代码进行三维模拟直至约一天，并将结果映射到一维代码 CRAB 以计算光变曲线。我们所有爆炸能量与 SN 1987A 相容的三维模型产生的Ni 含量，与通过拟合放射性供能的光变曲线尾部推导出的量大致相符。其中一个前身星模型产生的大部分抛射Ni 的最大速度约为 3000 km/s，与观测一致。在我们所有的模型中，三维演化过程中的氢向内混合导致最低氢速度低于 100 km/s，这与光谱观测结果吻合良好。因此，所考虑的蓝超巨星模型、三维爆炸模拟和光变曲线计算可以解释 SN 1987A 的基本观测特征。然而，所有前身星的超新星前半径都过大，无法重现狭窄的初始光度峰值，且其外层结构不适合匹配前 30-40 天观测到的光变曲线。只有一个恒星模型的氦核结构及氦/氢成分界面能够实现足够的Ni 向外混合和氢向内混合，从而很好地匹配观测到的光变曲线极大值的圆顶状形状。但该模型的氦核质量低于从前超新星恒星的绝对光度推断出的 6 。缺乏合适的 SN 1987A 超新星前模型是大质量恒星演化理论面临的一个紧迫挑战。(摘要略)
引用
@article{arxiv.1412.4122,
title = {Supernova 1987A: neutrino-driven explosions in three dimensions and light curves},
author = {Victor Utrobin and Annop Wongwathanarat and H. -Thomas Janka and Ewald Mueller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.4122},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 11 figures, 4 tables; revised version, accepted by Astron. Astrophys