II型超新星前体在三维空间：由辐射-流体动力学模拟揭示变动与间歇质量损失

我们报道了首个针对部分被剥离（核心质量约10倍太阳质量，环境层质量约0.1-1倍太阳质量）的黄色超级巨星（L约10^5，有效温度约5000-8000K）包裹层的三维辐射-流体动力学模拟，使用Athena++构建。这些包裹层模型代表了II型超新星（SNe-IIb）的前体星体，这些星体在坍缩前失去了相当比例的氢富包裹层。这些广延包裹层的光度-质量比值较高，气体对流由氢和氦的透明度峰值驱动。这种表面对流结合透明度变化，维持了大幅度低方位序数径向脉动，导致星体光度在数十天尺度上出现数量级的变动。如果这些变动在超新星爆发前持续存在，可能预示即将到来的爆发。跨越外层的超声速流体运动导致成功和失败的质量抛射事件，这塑造了周围环境并驱动了间歇性质量损失（约10^-6至10^-5倍太阳质量/年，在外泄事件中）。结果在三维气体分布中负责早期超新星冲击穿透和冲击冷却发射，呈现出在任意给定径向位置上空间和时间尺度上呈现数量级波动。这一固有复杂的束缚与非束缚物质云 complicate了相对于球对称模型的早期SN-IIb光度曲线预测。然而，它为解释脉动演化星体周围密集周围环境的存在及其多样性提供了自然且自洽的解释。