大质量旋转恒星中盘风驱动爆炸的多样性 II. 前身星依赖性

我们评估了旋转大质量恒星核心坍缩为黑洞-吸积盘系统所关联的超新星(SN)类爆炸在前身星结构变化下的差异性。我们的中心引擎模型通过物质和角动量转移演化黑洞和盘，并包含盘风的贡献。我们使用开源流体动力学代码 Athena++ 进行二维非相对论流体动力学模拟，并开发了一种方法来计算轴对称密度分布的自引力。对于固定的风注入模型，我们探索了前身星零龄主序质量从 9 到 40 $M_\odot$ 以及不同旋转程度下的爆炸特征。我们的结果揭示了广泛的爆炸能量范围，$E_\mathrm{expl}$ 从 $\sim 0.3\times10^{51}$ erg 到 $> 8\times 10^{51}$ erg，以及抛射物质量 $M_\mathrm{ej}$ 从 $\sim 0.6$ 到 $> 10 M_\odot$。我们的结果与某些剥离包层和高能超新星（如宽线 Ic 型超新星）的观测数据范围一致，但我们测得 $E_\mathrm{expl}$ 与 $M_\mathrm{ej}$ 之间存在更强的相关性。我们还提供了模型中产生的 $^{56}$Ni 质量的估计，其范围从 $\sim0.04\;M_\odot$ 到 $\sim 1.3\;M_\odot$。$^{56}$Ni 质量与前身星的质量和角速度呈相关性：质量更大且旋转更快的前身星倾向于产生更多的 $^{56}$Ni。最后，我们提出了一种准则，允许从观测到的爆炸能量中选择潜在的坍缩星前身星。