核心崩塌超新星人口统计学:双星演化与CSM相互作用的作用
摘要
核心崩塌超新星(CC-SNe)的观测特性由其前身天体的包层结构所塑造。在巨型双星系统中,质量转移会改变与单体星相比的前SN结构,导致超新星爆炸呈现多样性。目标。我们基于详尽的单体和双星恒星演化模型网格,计算CC-SNe特性的分布。我们进行基于网格的人口综合,产生CC-SNe的人工种群,并将其与观测到的SN样本进行比较。我们也应用各种爆炸可塑性和合并准则。与早期结果一致,我们将具有相互作用性质的前身星识别为在罗氏瓶颈溢出阶段或之后短时间内经历CC的星体。在双星模型中,相互作用型前身星所占比例为68%,我们的模型预测所有CC-SNe中约有2/3为IIP/L型,约1/3为Ibc型,与最近的体积限制SN调查结果一致。我们发现76%的Ibc型SN前身星曾参与过之前的双星质量转移(主要作为质量捐赠方),但也有63%的IIP/L型SN前身星(主要作为质量接收方),导致其包层质量分布远超单体星所预期。我们发现由质量转移引起的相互作用型SN占所有CC-SNe的约5%,这与Type IIn 和 Type Ibn SN 的观测比例相当。在假设Type IIn SN 的盘状或环形CSM几何后,模型预测辐射能呈双峰分布,类似于从观测中推断的结果。尽管我们发现双星演化对Ibc型和IIP/L型SN 的相对数目影响有限,但会导致Ibc型和IIb型SN的平均射出质量降低,同时可能使IIP/L型SN的前SN质量高于单体星。双星模型也能够再现 interacting SNe 的数量及其特性。
引用
@article{arxiv.2510.04872,
title = {The demographics of core-collapse supernovae. The role of binary evolution and CSM interaction},
author = {Andrea Ercolino and Harim Jin and Norbert Langer and Avishay Gal-Yam and Abel Schootemeijer and Caroline Mannes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.04872},
year = {2026}
}
备注
20 pages, 13 figures. Updated following referee report. Accepted to Astronomy and Astrophysics. Abstract is abridged