原初对不稳定超新星的观测特征
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v1
摘要
质量在140至260个太阳质量之间的第三星族（Population III）大质量恒星以对不稳定超新星（PISNe）的形式结束其生命，这是宇宙中最高能的热核爆炸。探测到这些爆炸将能够首次直接约束原初IMF，这对于首批星系的形成、早期宇宙再电离以及原初IGM的化学增丰至关重要。我们展示了使用RAGE代码进行的第三星族PISN光变曲线和光谱的辐射流体力学计算。我们发现，由恒星表面激波突破产生的初始辐射脉冲，尽管被Lyman-alpha森林衰减，但仍将被JWST在z ~ 10 - 15处观测到，并在强引力透镜作用下可能远至z ~ 20。我们还使用CASTRO AMR代码研究了在恒星表面突破之前爆炸早期阶段的金属混合，发现在原初核坍缩爆炸中存在剧烈的混合，但在PISNe中极少。这意味着确定首批宇宙爆炸前身星质量的关键在于激波突破后紧接着的早期光谱，并且多维混合对于精确的低质量第三星族超新星光变曲线和光谱至关重要。
引用
@article{arxiv.1009.2543,
title = {The Observational Signatures of Primordial Pair-Instability Supernovae},
author = {Daniel J. Whalen and Chris Fryer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.2543},
year = {2015}
}
备注
4 pages, 3 figures, proceedings of Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts, Kyoto, Japan, April 19 - 23, 2010