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热核超新星纯爆燃模型的三维模拟

高能天体物理现象 2015-06-16 v3 太阳与恒星天体物理

摘要

我们利用三维、高分辨率、全星体流体动力学模拟,结合使用拉格朗日示踪粒子计算的核合成产量以及使用辐射传输计算的光变曲线,对 Ia 型超新星的纯爆燃模型进行了系统研究。我们通过将模拟预测的光变曲线与许多观测到的 SNe Ia 进行比较来评估模拟结果,使用的是 SALT2 数据驱动模型,发现这些模拟可能对应于欠光亮的 SNe Iax。我们通过改变随机选择的点火点数量(从 63 到 3500)以及限制它们的中心球体半径(从 128 到 384 km),探讨了初始条件对我们结果的影响。我们发现,核燃烧速率在早期取决于点火点数量,在中期取决于点火点密度,在晚期取决于限制球体的半径。结果主要取决于点火点数量,但我们预计一般情况下并非如此。具有较少点火点的模拟释放出更多的核能 EnucE_{\mathrm{nuc}},具有更大的动能 EKE_{\mathrm{K}},并产生比具有较多点火点的模拟更多的 56^{56}Ni,且在抛射物中 56^{56}Ni、Si 和 C/O 的分布上也存在差异。出于这些原因,具有较少点火点的模拟表现出更高的 B 波段绝对星等峰值 MBM_\mathrm{B},其光变曲线上升和下降得更快;它们的 MBM_\mathrm{B} 和光变曲线类似于欠光亮的 SNe Iax,而具有较多点火点的模拟则不然。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.8221,
  title  = {Three-dimensional Simulations of Pure Deflagration Models for Thermonuclear Supernovae},
  author = {Min Long and George C. Jordan and Daniel R. van Rossum and Benedikt Diemer and Carlo Graziani and Richard Kessler and Bradley Meyer and Paul Rich and Don Q. Lamb},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.8221},
  year   = {2015}
}

备注

Submitted to ApJ, 23 pages, 19 figures. A 3D animation is provided at http://flash.uchicago.edu/~long/PureDef/8km-PureDef-DDT-Compositions-1365x768.mp4