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潮汐尾抛射作为白矮星并合产生 Ia 型超新星的特征

高能天体物理现象 2015-06-15 v1

摘要

两颗白矮星的并合可能在"潮汐尾"中抛射部分质量,从而在系统周围形成星周介质。我们考虑了该物质产生的各种观测特征,这些特征取决于并合开始与系统最终爆发为 Ia 型超新星(假设发生爆发)之间的时间滞后。如果时间滞后相当短,超新星抛射物与潮汐尾的相互作用可能导致在射电、光学和/或 X 射线波段产生可探测的激波辐射。在稍晚的时刻,潮汐尾会产生相对较宽的 NaID 吸收线,其速度宽度量级为白矮星逃逸速度(1000\sim 1000 \kms)。由于在正常 Ia 型超新星中未检测到这些特征,这将时间滞后限制为非常短(100\lesssim 100 s)或相当长(100\gtrsim 100 yr)。如果潮汐尾在 104\sim 10^4 年的时间尺度上膨胀并冷却,它们可能通过光谱中的窄 NaID 和 CaII H&K 吸收线被观测到,这在部分 Ia 型超新星中可见。结合使用 3D 和 1D 流体动力学代码,我们模拟了双星系统中潮汐相互作用导致的质量损失,以及随后与星际介质的相互作用,后者产生了一个移动缓慢、致密的气体壳层。我们通过该壳层进行光线投射合成了 NaID 线轮廓,并表明在某些情况下,潮汐尾可能是导致类似观测到的窄吸收的原因。

关键词

引用

@article{arxiv.1304.4957,
  title  = {Tidal Tail Ejection as a Signature of Type~Ia Supernovae from White Dwarf Mergers},
  author = {Cody Raskin and Daniel Kasen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4957},
  year   = {2015}
}

备注

8 pages, 5 figures. Under review at ApJ