源自白矮星并合的 Ia 型超新星 I. 即时爆轰
高能天体物理现象
2015-06-18 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
白矮星并合是 Ia 型超新星（SNe Ia）的可能前身星。虽然尚不完全清楚此类系统中爆炸是否及何时被触发，但数值模型表明，爆轰可能在恒星并合形成单一致密天体之前就已启动。在此，我们通过数值模拟研究此类“并合前夕”爆轰，模拟了恒星的瓦解与核合成过程，直至抛射物达到匀速运动阶段。生成了合成光变曲线和光谱以与观测进行比较。考虑了三个主星质量分别为 0.96 Msun、1.06 Msun 和 1.20 Msun 的模型。其中，0.96 Msun 白矮星与 0.81 Msun 伴星并合、Ni56 产量为 0.58 Msun 的模型，是重现常见 SNe Ia 最有希望的候选者。质量更大的并合产生异常明亮的 SNe Ia，其峰值光度接近归因于“超钱德拉塞卡”质量 SNe Ia 的光度。虽然部分模型的合成光变曲线和光谱与观测到的 SNe Ia 相似，但抛射物的显著不对称性导致了巨大的取向效应。峰值热光度随视角变化超过 2 倍，且在光变曲线最亮的观测角度下，光谱吸收特征的速度较低。最大的取向效应出现在紫外波段，通量变化超过一个数量级。尽管随视角存在巨大变化，但这三个模型组大致遵循宽度 - 光度关系，即较亮的光变曲线在 B 波段下降较慢。在某些情况下，还观测到了来自伴星未燃烧碳的光谱特征。
引用
@article{arxiv.1311.5008,
title = {Type Ia Supernovae from Merging White Dwarfs I. Prompt Detonations},
author = {Rainer Moll and Cody Raskin and Daniel Kasen and Stan Woosley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5008},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 15 figures, ancillary files: movies showing the 3D ejecta structure, submitted to ApJ