热核超新星抛射情景下超高速恒星的速度极限及 US 708 的起源

超高速恒星（HVS）是一类以足够高速度运动从而引力上不受银河系束缚的恒星。在一个成员经历热核超新星（SN）的密近双星系统中被抛射，已成为此类中质量最小标本的一个有前景的候选产生机制。本研究对单简并氦供体情景下相关参数空间中产生 HVS 抛射的热核超新星候选前身系统进行了详尽的理论分析。主要目标是研究此前不清楚的被抛射组分的速度谱特征。给出了用 MESA 框架计算的 390 个双星模型序列的结果，研究了由富氦热亚矮星和吸积白矮星组成的超新星前身星的演化。然后将结果与观测对象 US 708 的理想化运动学分析相关联。可见抛射速度谱在 $0.19~M_\odot < M_{HVS} < 0.25~M_\odot$ 范围内达到最大值。取决于本地银河系势，所有低于 $0.4~\text{M}_\odot$ 的供体预期都会成为 HVS。该通道能够解释高达 $\sim1150~\text{km s}^{-1}$ 的逃逸速度（钱德拉塞卡质量吸积体），若考虑超钱德拉塞卡质量爆轰则超过 $1200~\text{km s}^{-1}$。研究发现，先前假定的 US 708 质量 $0.3~M_\odot$ 结合较新获得的自行，倾向于次钱德拉塞卡质量爆炸，其终态白矮星质量介于 $1.1~M_\odot$ 与 $1.2~M_\odot$ 之间。清晰的抛射速度极大值的存在对超新星前身星的终态给出了约束。仅从推断的抛射速度即可辨别某些类型的爆炸机制。