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Ia 型超新星抛射物与其主序伴星相互作用的三维模拟

太阳与恒星天体物理 2012-11-13 v1

摘要

Ia 型超新星(SNe Ia)的前身星系统身份仍不确定。在单简并(SD)情景中,超新星激波与主序(MS)伴星外层之间的相互作用会剥离富氢物质,随后将其混合到抛射物中。抛射物受到剥离物质的严重污染可能导致与 SNe Ia 观测结果相冲突,从而限制了 SD 前身星模型。在本工作中,我们采用了源自完全详细、最先进的双星演化计算的更现实的前身星系统模型,更新了此前基于简化前身星供体星的模拟。我们使用包含光厚吸积风模型及吸积盘不稳定性效应可能性的 Eggleton 恒星演化代码,获得了不同前身星系统的逼真伴星模型。利用 SPH 代码 GADGET3 进行三维流体动力学模拟,追踪了超新星激波对这些伴星的影响。我们发现剥离质量范围为 0.11 至 0.18 MM_\odot,反冲速度介于 51 至 105 km/s 之间。我们发现剥离质量和反冲速度取决于轨道间距与伴星半径之比;对于给定的伴星模型,它们可用幂律拟合。然而,伴星的结构对于剥离物质的量也至关重要。相较于以往研究,采用更现实的伴星模型后,我们的模拟显示从伴星剥离的氢质量与从星云光谱得出的最佳观测限制(< 0.01 MM_\odot)不一致。然而,要可靠地预测剥离氢的可观测特征并 conclusively 评估所考虑的 SNe Ia 前身星情景的可行性,仍需基于带有辐射转移的冲击模拟进行严格的前向建模。

关键词

引用

@article{arxiv.1209.4458,
  title  = {Three-dimensional simulations of the interaction between Type Ia supernova ejecta and their main sequence companions},
  author = {Z. W. Liu and R. Pakmor and F. K. Roepke and P. Edelmann and B. Wang and M. Kromer and W. Hillebrandt and Z. W. Han},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1209.4458},
  year   = {2012}
}

备注

14 pages, 13 figures, accepted for publication by A&A