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II-P 型超新星辐射:对前身星和爆炸性质的依赖

太阳与恒星天体物理 2015-06-15 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们探讨了 II-P 型超新星 (SNe) 及其红超巨星 (RSG) 前身星的性质。利用 MESA STAR,我们调节控制 15Msun 主序星演化的参数(例如混合长、过冲、旋转、金属丰度),以产生各种物理前身超新星模型和 II-P 型超新星抛射物。我们将之前的 II-P 型超新星辐射建模扩展至包括光球层和星云阶段,以及多波段光变曲线和光谱。我们的处理不假设局部热动平衡,具有时间依赖性,明确处理谱线遮蔽效应,并纳入非热过程。我们发现,II-P 型超新星的颜色特性需要比 Dessart & Hillier (2011) 所采用的大得多的 FeI 和 FeII 模型原子。颜色特性还暗示 RSG 前身星的范围有限(~500Rsun)——更大的前身星产生的 II-P 型超新星辐射会在过长时间内保持过蓝。这一发现要求减小 RSG 半径,或许是通过增强 RSG 包层中的对流能量传输。增加过冲和旋转会降低抛射物质量与氦核质量之比,类似于增加主序星质量的效果,从而使前身星质量的推断复杂化。与对前身星半径的高度敏感性形成对比,II-P 型超新星的颜色演化似乎对爆炸能量的变化不敏感。最后,我们记录了随前身星金属丰度变化的众多 II-P 型超新星特征,揭示了它们在近邻及遥远宇宙中测定金属丰度的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.1305.3386,
  title  = {Type II-Plateau supernova radiation: dependencies on progenitor and explosion properties},
  author = {Luc Dessart and D. John Hillier and Roni Waldman and Eli Livne},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1305.3386},
  year   = {2015}
}

备注

Paper accepted to MNRAS