核坍缩超新星抛射物与伴星的相互作用
太阳与恒星天体物理
2015-11-18 v2 高能天体物理现象
摘要
许多核坍缩超新星（CCSNe）的前身星预期处于双星系统中。在SN爆炸后，伴星可能由于SN抛射物的冲击而遭受质量剥离和激波加热。如果双星系统被瓦解，伴星作为速逃星和超高速星被抛出。通过进行一系列SN抛射物与伴星碰撞的三维流体动力学模拟，我们研究CCSN爆炸如何影响其伴星。我们使用BEC代码构建SN爆炸时伴星的详细结构。SN冲击波对伴星的冲击通过利用Stellar GADGET代码的3D SPH模拟进行追踪。对于主序（MS）伴星，我们发现由SN抛射物冲击导致的移除质量量、冲击速度和伴星的化学污染，随双星间距减小和爆炸能量增加而强烈增加。它们的关系可近似由幂律拟合，这与从SNe Ia冲击模拟获得的结果一致。然而，我们发现冲击速度对外部SN抛射物的动量分布敏感，并且实际上可能随抛射物质量增加而减小，取决于抛射物的建模。由于大多数Ib/c CCSNe的伴星在爆炸时刻处于MS阶段，再加上冲击效应随双星间距增加强烈衰减，我们认为这些SN中的大多数导致抛射物冲击后伴星的质量剥离和激波加热效率低下。我们的模拟显示，Ib/c SN抛射物对MS伴星结构的冲击效应，及其长期的爆炸后演化，总体上并不剧烈。我们发现至多10%的质量损失，且其产生的冲击速度小于100 km/s。
引用
@article{arxiv.1509.03633,
title = {The interaction of core-collapse supernova ejecta with a companion star},
author = {Zheng-Wei Liu and Thomas M. Tauris and Friedrich K. Roepke and Takashi J. Moriya and Matthias Kruckow and Richard J. Stancliffe and Robert G. Izzard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.03633},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in Astronomy and Astrophysics, some minor typographical errors are fixed, the affiliation of second author is corrected