三维超新星模型为星尘起源提供新见解

我们给出了两个爆后三维 15 $M_\odot$ 核坍缩超新星模型 15S 和 15A 的同位素产额，并将其与 SiC 星尘的碳、氮、硅、铝、硫、钙、钛、铁和镍同位素组成进行比较。我们发现，这些核坍缩超新星模型预测的碳和氮组成与 SiC X 晶粒以及 $^{12}$C/$^{13}$C $<$ 20 且 $^{14}$N/$^{15}$N $<$ 60 的晶粒相似，我们将后者称为 SiC 'D' 晶粒。在核坍缩后不久，15 $M_\odot$ 爆炸内部物质达到足够高的温度，以产生复制 SiC D 晶粒组成所需的大量 $^{13}$C 和 $^{15}$N 富集。核坍缩超新星中最内层的抛射物处于中微子驱动机制下，并在被超新星激波加热后经历快质子俘获。两个三维模型均预测 0.3 $<$ $^{26}$Al/$^{27}$Al $<$ 1.5，与 SiC X、C 和 D 晶粒中观察到的比值相当。模型 15S 和 15A 总体上预测钙同位素存在非常大的异常，但在定性上与显示 $^{44}$Ca 和 $^{43}$Ca 过剩的 SiC X 晶粒测量结果相符。SiC X 晶粒的钛同位素组成得到了很好的再现。这些模型预测了在 SiC X 晶粒中观测到的 $^{57}$Fe 过剩与亏损，并且由于超新星激波传播引发的快中子俘获，还准确地预测了 SiC X 晶粒中的 $^{60}$Ni/$^{58}$Ni、$^{61}$Ni/$^{58}$Ni 和 $^{62}$Ni/$^{58}$Ni 比值。最后，对称性对超新星抛射物中硅、硫和铁同位素的产生产生显著影响。