Ia 型超新星与 ^{12}C+^{12}C 反应率
太阳与恒星天体物理
2011-11-23 v1 核实验
摘要
^{12}C+^{12}C 反应截面的实验测定从未在天体物理相关能量（E<2 MeV）下进行过。在已测量的能量范围内共振的丰富性引发了人们的推测：在 E\sim1.5 MeV 处可能存在一个未知共振，其强度可能与在 2.14 MeV 处测得的共振相当。我们研究了这样的共振对 SNIa 物理的影响，特别关注从点火曲线穿越到动力学事件之间的各个阶段。我们使用一维流体静力学和流体动力学代码来追踪吸积白矮星的演化，直至它们接近钱德拉塞卡质量并以 SNIa 的形式爆炸。在我们的模拟中，我们通过探索实验数据所允许的参数空间来考虑低能共振的影响。这里所探讨的 ^{12}C+^{12}C 反应率的变化将对 SNIa 爆炸的物理条件产生深远的影响，即中心密度、中子化、热剖面、对流核质量、失控热点位置或自穿越点火曲线以来所经历的时间。例如，在我们使用的最大共振强度下，从穿越点火曲线到超新星事件所经历的时间比使用标准 ^{12}C+^{12}C 反应率的模型短十倍，并且失控温度从 \sim8.14\times10^{8} K 降低到 \sim4.26\times10^{8} K。另一方面，在 1.5 MeV 处的共振，其强度比在 2.14 MeV 处测得的强度小一万倍，但若其 \alpha/p 产额比显著偏离 1，则会对碳慢煮阶段物质的中子化程度产生相当大的影响。我们的结论是：除非在 \sim1.5 MeV 能量下测得 ^{12}C+^{12}C 反应率，否则无法稳健地理解 SNIa 性质与其前身星之间的联系。
引用
@article{arxiv.1110.1949,
title = {Type Ia supernovae and the ^{12}C+^{12}C reaction rate},
author = {E. Bravo and L. Piersanti and I. Domínguez and O. Straniero and J. Isern and J. A. Escartín},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.1949},
year = {2011}
}
备注
15 pages, 6 tables, 10 figures, accepted for Astronomy and Astrophysics