双简并双星系统中由吸积流不稳定性触发的表面爆轰

我们展示了关于一种新机制的三维模拟，该机制用于在动力学不稳定系统中引爆亚钱德拉塞卡质量的 CO 白矮星，其中次星是纯 He 白矮星或 He/CO 混合白矮星。对于动力学不稳定系统，当吸积流直接撞击主星表面时，最后几十个轨道上的质量吸积率范围可达 $10^{-5}$ 到 $10^{-3} M_{\odot}$ s$^{-1}$，导致氦在主星表面快速积累。在吸积了约 $10^{-2}$ $M_{\odot}$ 的氦之后，热氦环的冲压压力会使吸积流偏转，使得吸积流不再直接撞击表面。吸积流与环之间的速度差产生剪切，沿两个区域之间的界面引发大尺度开尔文-亥姆霍兹不稳定性。这些不稳定性最终成长为稠密的物质团块，周期性地撞击主星表面，绝热压缩下方的氦环。如果被压缩物质的温度升高到临界温度以上，三-$\alpha$ 反应的时间尺度变得与动力学时间尺度相当，导致主星的氦包层发生爆轰。这次爆轰驱动激波进入主星，这些激波倾向于在主星的 CO 核心内的一个或多个焦点处汇聚。如果在这些焦点处有相对少量的物质被加热到临界温度和密度以上，CO 核心本身也可能被引爆。