与是非球对称星周物质相互作用的超新星爆发：对光变曲线、谱线轮廓与偏振的影响
太阳与恒星天体物理
2020-10-28 v2 高能天体物理现象
摘要
一些超新星（SN）爆发在其光变曲线、谱线轮廓和偏振特征中显示出与先前存在的非球对称星周介质（CSM）相互作用的证据。为更好理解其与双星的联系并辅助观测解释，我们进行了二维轴对称流体动力学模拟，其中初始化为真实密度与速度分布的膨胀球状 SN 抛射物与多种非球对称 CSM 分布碰撞。我们考虑了星周盘形式的 CSM、具有不同取向和距 SN 前身星距离的双星碰撞星风壳，以及代表 ~Car 的 Homunculus 星云缩小版的双极瓣。我们研究了模拟如何对应可观测量，包括近似光变曲线、晚期的指示性谱线轮廓以及偏振特征估计。我们发现 SN–CSM 碰撞层由正激波与斜激波、反射波及其他水动力学现象组成，导致加速与剪切不稳定性。结果总激波加热功率随时间波动，但若激波相互作用区深嵌于 SN 包层中，浮现的光变曲线可能平滑。具星周盘或双极瓣的 SN 呈现相对于静止速度对称且偏振较高的晚期谱线轮廓；相反，具碰撞星风壳的 SN 自然产生具有不对称且随时间演化的蓝翼与红翼以及低偏振的谱线轮廓。鉴于大质量恒星中双星的高频率，SN 抛射物与先前存在的碰撞星风壳的相互作用必然发生，且观测特征可用于刻画双星伴星。
引用
@article{arxiv.2008.13169,
title = {Supernova explosions interacting with aspherical circumstellar material: implications for light curves, spectral line profiles, and polarization},
author = {P. Kurfürst and O. Pejcha and J. Krtička},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.13169},
year = {2020}
}