双星系统中的 Ib/c 型超新星 I. 前身星的演化与性质
太阳与恒星天体物理
2015-05-18 v2 高能天体物理现象
摘要
我们利用包含旋转效应的新演化模型，研究了密近双星系统中 Ib/c 型超新星 (SN Ib/c) 前身星的演化，其中主星的初始质量为 12 - 25 Msun，单氦星的初始质量为 2.8 - 20 Msun。我们发现，尽管潮汐相互作用对主星旋转有影响，但在不同的双星模型序列中，超新星前阶段核心保留的角动量收敛于先前单星模型中发现的相似值。该角动量足以产生毫秒脉冲星，但不足以产生磁星或长伽马射线暴。我们采用了最新的 Wolf-Rayet 质量损失率估计，并详细讨论了其对 SN Ib/c 前身星的影响。在恒星结构方面，预计双星系统中的 SN Ib/c 前身星具有广泛的最终质量范围，甚至高达 7 Msun，其氦包层为 0.16 - 1.5 Msun。我们的结果表明，如果 SNe Ic 光谱中缺乏氦线是由于氦含量少所致，那么 SN Ic 前身星的初始质量和最终质量分布都应是双峰的。此外，我们发现许多 SN Ib 前身星在超新星前阶段预期会存在一个薄氢层 (0.001 - 0.01 Msun)。我们表明，氢的存在连同相当厚的氦包层，可能导致某些 SN Ib/c 前身星在超新星爆发时发生显著膨胀。这可能对激波突破和超新星光变曲线产生重要影响。我们还论证了，通过 Case AB/B 转移产生的具有薄氢层的一些超新星前身星，可能与半径相对较小（约 10 Rsun）的 IIb 型超新星前身星有关。
引用
@article{arxiv.1004.0843,
title = {Type Ib/c supernovae in binary systems I. Evolution and properties of the progenitor stars},
author = {Sung-Chul Yoon and Stan E. Woosley and Norbert Langer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.0843},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 15 figures, 2 tables, ApJ, in press