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恒星双星和星团动力学对双星诱导超新星的影响

高能天体物理现象 2026-06-26 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

双星诱导超新星(PISNe)是宇宙中最为明亮的瞬变事件之一。然而,它们从未被明确观测到。解决这一谜题对多个天体物理主题具有关键意义,包括星系化学富集、双黑洞合并产生的引力波解释,以及JWST观测到的红退源性质。我们旨在解决此问题,首次对孤立和密集星团中的PISN发生进行了深入研究。我们采用SEVN代码和PARSEC恒星轨道,演化包含形成通道、星团性质和恒星初始质量函数上限在内的35个合成双星种群。我们发现双星相互作用可将PISN率提高至单星的三倍,而双星硬化可增强或抑制PISN产生,具体取决于前身是原初星还是动力学形成星。此外,我们展示了我们的宇宙PISN率综合框架如何用于约束恒星和星系演化模型的不确定性方面,包括非常质量恒星的恒星风质量损失方案,以及整个宇宙的星系金属度分布。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.28299,
  title  = {The impact of stellar binaries and star cluster dynamics on pair-instability supernovae},
  author = {Francesco Gabrielli and Cristiano Ugolini and Lavinia Paiella and Benedetta Mestichelli and Manuel Arca Sedda and Lumen Boco and Kendall Shepherd and Giuliano Iorio and Guglielmo Costa and Giovanni Gandolfi and Andrea Lapi and Erik Zackrisson and Thomas Nordlander and Alessandro Bressan and Mario Spera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.28299},
  year   = {2026}
}

备注

26 pages (19 main text, 7 appendix), 14 figures, 2 tables. Submitted to A&A. Comments are welcome