Magnetorotational explosions of core-collapse supernovae
核心坍缩的超新星伴随着中子星的形成。引力能转化为爆炸的能量，观测到SN II，SN Ib，c型超新星。本文给出了二维MHD模拟的结果，其中能量来源是旋转，磁场作为旋转能量转化为爆炸能量的“过渡带”。由于差动旋转，磁能的环形部分最初随时间线性增长。当扭曲的环形分量强烈超过极向场时，磁旋转不稳定性发展，导致磁能增长急剧加速。最后，一个快速的MHD激波形成，产生超新星爆炸。对于类偶极型的初始场，产生了轻度准直的射流。在非常高的初始磁场下，未发现MRI显影。
2014-08-11 astro-ph.HE
Primordial Black Hole Triggered Type Ia Supernovae I: Impact on Explosion Dynamics and Light Curves
本文通过二维热核爆炸模拟研究PBH穿越白矮星触发Ia型超新星的机制，表明其光变曲线符合Phillips关系，为统一触发通道提供依据。
2025-09-30 astro-ph.CO astro-ph.HE
Constraints on Explosion Timescale of Core-Collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves
核心坍缩超新星的爆炸机制尚未完全了解。在这项工作中，我们给出的爆炸时标的基础上的$^{56}$镍合成的超新星爆炸的约束。首先，我们系统地分析了82颗剥层包层超新星（SESNe）的多波段光变曲线，获得了热光变曲线，这是由多波段光谱能量分布导出的SESNe热光变曲线的最大样本之一。我们测量了光变曲线的衰减时间尺度和峰值亮度，并估算了喷出物质量（$M_{\rm ej}$）和$^{56}$ Ni质量（$M_{\rm Ni}$），将观测到的性质与爆炸物理联系起来。然后，我们进行一维流体力学和核合成计算，不同的祖质量和爆炸的时间尺度。根据计算，我们表明$^{56}$ Ni供电的SNe可以达到的最大$^{56}$ Ni质量表示为$M_{\rm Ni} \lesssim 0.2 \ M_{\rm ej}$。比较从观测和计算的结果，我们表明，爆炸时间尺度短于0.3秒解释了合成的$^{56}$ Ni质量的大部分SESNe。
2022-05-02 astro-ph.HE
A minority view on the majority: A personal meeting summary on the explosion mechanism of supernovae
在30年后的SN 1987A会议上，我提出了我的少数观点，即大多数（甚至所有）核心坍缩超新星（CCSNe）是由喷流而不是中微子驱动的，大多数Ia型超新星（SN Ia）通过核心简并方案达到爆炸。在会议上提出的新模拟没有实现CCSNe的爆炸。我批判性地研究其他参数，在那里提出的中微子驱动模型的支持，并提出反对意见，支持喷气驱动爆炸机制。喷射通过负喷射反馈机制（JFM）操作。负反馈机制解释了大多数CCSNe的爆炸能量是核心结合能的几倍。目前，我们还不知道大质量恒星爆炸的机制，也不知道白矮星爆炸成Ia型超新星的演化路线，因此，我们必须对各种观点持开放态度，并对旧的观点进行批判性的审视。
2017-03-18 astro-ph.HE
Radio background and IGM heating due to Pop III supernovae explosions
本文研究了在质量为$10^{5\hbox {--}7} \rm M_\odot$的高红移小晕中大质量第三族星超新星爆炸中加速的高能电子的同步辐射。我们表明，从这个过程中产生的无线电背景的强度可以是相当大的，这可能解释最近报道的EDGES结果，如果不是因为相关的加热IGM的CR质子也在同一时间产生。无线电背景和加热之间的平衡是这样的，21厘米的亮度温度不能大于$\vert ΔT_{21}\vert \sim 0.25$ K。射电背景和加热都是由高能粒子产生的，尽管一个是高能电子，另一个是高能质子。这两个相互竞争的过程，即射电背景的产生和Pop III超新星对IGM的加热，决定了在21厘米亮温下的波谷深度，这可以在未来的实验中观察到，并用作对这种情况的测试。
2018-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
PUSHing Core-Collapse Supernovae to Explosions in Spherical Symmetry II: Explodability and Global Properties
在先前提出的原理验证研究中，我们建立了一个参数化的球对称爆炸方法（PUSH），可以再现核心坍缩超新星的许多特征。本文超越了能够再现SN 1987 A的观测性质的具体应用，对一组广泛的非旋转、太阳金属丰度恒星祖先模型的爆炸性质进行了系统的研究，这些模型的质量范围从10.8到120 M $_\odot$，其中包括作为大质量恒星坍缩的最终结果的从中子星到黑洞的转变，以及后者与超新星和微弱/失败的超新星的关系。本文件提供了扩展的核合成预测的基础上，即将在星系演化模型中使用的文件。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry V: Equation of state dependency of explosion properties, nucleosynthesis yields, and compact remnants
在本系列的第五篇论文中，我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH来研究八种不同的核状态方程（EOS）的影响。我们提出并讨论了爆炸性质和详细的核合成产额，并预测了所有模拟的残余物（中子星或黑洞）。为此，我们进行了两组模拟。第一，使用SFHo状态方程对11至40 M $_{\odot}$的非旋转恒星在三种不同金属丰度下进行了完整的研究。第二，一套模拟的四个祖先（16 M $_{\odot}$在三个金属丰度和25 M $_{\odot}$在太阳金属丰度）为八个不同的核EOS。我们比较我们预测的爆炸能量和产量观察到的超新星和贫金属恒星HD~84937。我们发现爆炸性质和核合成产率的EOS依赖的差异。然而，与观察结果相比，这些差异还不足以排除本工作中考虑的任何EOS。
2022-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Explosion Mechanism of Core-Collapse Supernovae and Its Observational Signatures
大质量恒星的死亡被许多谜团所笼罩。其中之一是将简并铁核的坍缩转变为爆炸的机制，这一过程决定了超新星爆炸的能量、幸存的致密残骸的性质以及核合成产额。由于现代时域天文测量和对爆炸机制的新测试成为可能，核心坍缩超新星观测的数量一直在加速增长。我们回顾了参数化超新星爆炸模型的预测，并将其与从观测到的光变曲线、光谱和中子星质量推断出的爆炸性质进行了比较。
2020-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Imprint of Explosion Mechanism on Supernova Relic Neutrinos
本文计算了超新星遗迹中微子的能谱和事例率，并考虑了超新星核中冲击波复活所需时间的依赖性。冲击波的恢复时间取决于尚不清楚的超新星爆发机制。黑洞形成失败的超新星的贡献也被认为是。总事件率较高的模型与较长的冲击波复兴时间和/或失败的超新星的贡献。谱的硬度并不强烈依赖于激波恢复时间，但由于失败的超新星谱变得硬。因此，超新星遗迹中微子的激波-复兴-时间依赖性与超新星失败的部分有不同的系统性。
2013-10-15 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
3D non-LTE spectrum synthesis for Type Ia supernovae
尽管Ia型超新星作为宇宙学和宇宙化学演化的标准烛光的重要性，我们仍然没有这些事件的性质的一致图片。在过去几年中，Ia超新星的流体动力学爆炸模型已经取得了很大的进展，现在已经有了完全三维的爆炸模型。然而，这些模拟不能直接与观测结果进行比较：为了限制爆炸模型，必须进行辐射转移计算。我们提出了一个新的3-D Monte Carlo辐射转移代码，允许从第一性原理的光谱演化的Ia型超新星的前向建模，使用流体动力学爆炸模型作为输入。在这里，作为第一个应用程序，我们计算的视线依赖的颜色光变曲线的玩具模型的偏心爆炸。
2009-06-15 astro-ph.HE
Post-explosion positive jet-feedback activity in inner ejecta of core collapse supernovae
我们进行三维流体动力学模拟弱喷流，我们发射到一个核心坍缩超新星（CCSNe）喷出物爆炸后半小时，发现快速喷流与CCSN喷出物的相互作用产生高压区，诱导回流，导致质量吸积到新诞生的中子星。在总能量为10^45-10^46 erg的弱喷流中，回流质量吸积的能量可能比高能喷流高出一个数量级。总的来说，两个爆炸后喷射喷射事件的射流有足够的能量来影响最内部的喷出物的形态，质量为0.1 M_O。我们的研究结果意味着，在一些，可能是少数，CCSN残留物的内部区域可能会显示一个双极结构，结果从爆炸后的弱射流。这部分以外的区域可能会显示抖动射流的形态。
2022-03-24 astro-ph.HE
The physics of Core-Collapse Supernovae: explosion mechanism and explosive nucleosynthesis
本文综述了核心坍缩超新星的1D和3D模拟进展，探讨了大质量恒星演化、爆炸机制、激波传播及各阶段的不确定性，并说明了爆炸的典型核合成产物。
2024-03-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The progenitors of core-collapse supernovae suggest thermonuclear origin for the explosions
核心坍缩超新星（CCSNe）是大质量恒星在铁核坍缩后发生的爆炸。Poznanski（2013）最近提出了II-P型爆炸的红超巨星祖先的喷出物速度和推断质量之间的观测相关性，这意味着喷出物（$E_{\textrm{kin}}$）的动能随着祖先的质量而增加。我指出，从Fraser等人（2011）报道的II型超新星的发射的$^{56}$ Ni质量（$M_{\textrm{Ni}}$）和祖先光度之间的无模型观测相关性可以得出相同的结论。这种相关性与CCSNe的中微子诱发热核爆炸（CITE）的预测是一致的，但可能与中微子机制的预测相矛盾。我发现$M_{\textrm{Ni}}$和$E_{\textrm{kin}}$之间的相关性适用于所有类型的CCSNe（包括Ibc型）。这种相关性表明所有CCSNe都有一个共同的机制，这是CITE预测的，但不是由目前的中微子机制模拟产生的。此外，Ibc型爆炸的$E_{\textrm{kin}}$和$M_{\textrm{Ni}}$的典型值比II-P型爆炸的典型值大一个数量级，这一事实不利于具有相同初始质量范围的这些爆炸的祖源。相反，Ibc型爆炸的祖先可能是大质量的沃尔夫-拉叶星，根据CITE的预测，这些恒星会产生低喷出物质量的强烈爆炸。在这种情况下，CCSNe的高质量祖先没有缺陷，这是在II-P型和Ibc型超新星的祖先具有相似质量范围的假设下提出的。
2015-06-08 astro-ph.HE
Gravitational Wave Emission from 3D Explosion Models of Core-Collapse Supernovae with Low and Normal Explosion Energies
了解核心坍缩超新星的引力波发射对于当前和未来的引力波探测器进行探测至关重要。这需要从现代3D超新星模拟中获得波形样本，这些样本可以很好地进入爆炸阶段，预计引力波发射将达到峰值。然而，最近的多群中微子输运的3D模拟波形并没有深入到爆炸阶段，有些仍然是从非爆炸模型中获得的。因此，我们使用中微子流体动力学程序\textsc{CoCoNuT-FMT}计算了反弹后0.9s的波形。我们考虑两个模型与低和正常的爆炸能量，即爆炸的超剥离祖与初始氦星质量的$3.5\,M_{\odot}$，和一个$18\,M_{\odot}$单星。这两个模型都显示了原中子星表面g模激发的引力波发射，峰值发射频率在$\mathord{\sim}800\,\mathrm{Hz}$和1000 Hz之间。峰值幅度分别约为$6\, \mathrm{cm}$和$10\, \mathrm{cm}$，这比爆炸前或爆炸早期阶段的最新3D模型略高。使用贝叶斯分析，我们确定我们的模型在模拟先进的LIGO，先进的处女座，和爱因斯坦望远镜设计灵敏度噪声的最大检测距离。能量更高的$18 M_\odot$爆炸将被LIGO/Virgo网络探测到约$17.5 \,\mathrm{kpc}$，而爱因斯坦望远镜则探测到约$180\, \mathrm{kpc}$。
2019-05-09 astro-ph.HE
Dark Matter Admixed Type Ia Supernovae
在牛顿引力场下，我们对具有暗物质（DM）核的大质量白矮星的热核爆炸进行了二维流体动力学模拟。在模拟中，我们采用了一个19同位素的核反应网络，并采用纯湍流爆燃模型作为爆炸机制。我们的数值计算结果表明，爆炸的一般属性依赖于相当敏感的DM核心M $_{\rm DM}$的质量：一个较大的M $_{\rm DM}$通常会导致较弱的爆炸和较低的质量合成的铁尖元素。特别地，当M $_{\rm DM}$从0.01增加到0.03 $M_{\odot}$时，产生的$^{56}$ Ni的总质量可以从约0.3下降到0.03 $M_{\odot}$。我们还构建了从我们的模拟得到的测辐射热光变曲线，发现我们的结果与亚发光Ia型超新星的观测数据相匹配。
2019-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
PUSHing Core-Collapse Supernovae to Explosions in Spherical Symmetry III: Nucleosynthesis Yields
在先前提出的原理验证研究中，我们建立了一个参数化的球对称爆炸方法（PUSH），可以再现各种爆炸前模型的核心坍缩超新星的许多特征。该方法是基于中微子驱动的机制，遵循崩溃，反弹和爆炸。我们的核合成预测模型有两个关键方面。首先，质量削减和爆炸能量同时出现在模拟中（确定每个恒星模型的铁族喷出物的数量）。第二，中微子和物质之间的相互作用被一致地包括在内（设置最里面的喷射物的电子分数）。在本文中，我们使用Ebinger等人（2018）成功的爆炸模型，其中包括两套太阳金属丰度的爆炸前模型，组合质量在10.8和120 M $_{\odot}$之间。我们进行系统的核合成研究，并预测详细的同位素产量。由此产生的$^{56}$镍喷出物是在总体上与正常的核心坍缩超新星的观测值。铁组产额也与贫金属恒星HD84937的丰度一致。我们还提出了一个比较我们的结果与观测趋势的α元素铁的比例。
2018-12-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrino Driven Explosions aided by Axion Cooling in Multidimensional Simulations of Core-Collapse Supernovae
在这项研究中，我们提出了第一个多维核心坍缩超新星（CCSNe）模拟，包括QCD轴子，以评估对CCSN爆炸机制的影响。在我们的模拟中，我们通过核子-核子韧致辐射通道，并作为一个纯粹的能量汇项的假设下，被发射后的轴子自由流的轴子。我们执行球对称（1D）和轴对称（2D）模拟。在1D中，我们利用参数化的加热方案来实现爆炸，而在2D中，我们通过中微子加热机制自洽地实现爆炸。我们的二维结果$20 M_\odot$祖显示的冲击行为和爆炸时间的轴子发射的影响时，考虑的Peccei-Quinn能量标度$f_a \leq 2 \times 10^8$ GeV的值。由于轴子发射的强烈冷却加速了核心的收缩，导致更有效的中微子加热和更早的爆炸。对于所使用的轴子发射形式，影响爆炸的$f_a$的值接近于，但与基于SN 1987 A检测到的中微子的电流极限处于紧张状态。然而，考虑到发射的非线性行为和CCSNe的多维性质，我们建议需要一种自洽的多维方法来模拟CCSNe，包括任何后期的吸积和冷却，以充分探索超新星的轴子边界和对CCSN爆炸机制的影响。
2022-09-23 astro-ph.HE
The two alternative explosion mechanisms of core-collapse supernovae: 2024 status report
该研究对比核心坍缩超新星的两种爆发机制，指出中微子机制存在能量不足、预言失败超新星未观测到、无法解释点对称遗迹形态等问题，提出抖动喷流爆发机制才是主要爆发机制，中微子加热仅起辅助作用。
2024-11-13 astro-ph.HE
From Convection to Explosion: End-to-End Simulation of Type Ia Supernovae
我们提出了我们的端到端的计算能力，通过Ia型超新星的爆炸阶段的对流阶段。我们计算的对流阶段的点火时间使用我们的低马赫数代码，MAESTRO，和随后的爆炸阶段使用我们的可压缩代码，CASTRO。这两个代码共享相同的BoxLib软件框架，并使用有限体积，块结构自适应网格细化（AMR），以实现高分辨率，三维全明星模拟，可扩展到100，000+核心。我们目前的初步结果，从第一次模拟的对流点火前使用MAESTRO AMR。我们还证明了我们的能力，在CASTRO使用直接从MAESTRO点火前获得的数据初始化的爆炸阶段的可压缩模拟。在解释热点的大小和分布时，在此初始化过程中必须小心。
2011-11-12 astro-ph.HE
Astrophysical Nuclear Reactions: from Hydrogen Burning to Supernovae Explosions
本论文的主要工作是研究大质量恒星中核反应的动力学、周期和量子力学过程，以及在超新星爆发中起关键作用的爆炸核合成现象。将探讨四个主要领域：物理学的核反应，氢燃烧，CNO循环和爆炸超新星现象。第一章将提供核物理的背景和潜在的方法，如量子力学方面，截面和麦克斯韦-玻尔兹曼分布的概述。下一章将描述低质量恒星（我们的太阳）的氢燃烧过程，涉及更高质量恒星的CNO和热CNO循环以及钠和镁等其他循环。第三章将回顾红巨星由于氢燃料耗尽而参与的氦燃烧过程。下面将简要地讨论其他氦处理方法的概况。第四章对超新星爆炸中爆炸燃烧过程的公认模型进行了总结。爆炸核合成与重元素一起作为硅燃烧过程也将被描述。
2018-06-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae Ia in 2019 (review): a rising demand for spherical explosions
我回顾了2019年以来对Ia型超新星（SNe Ia）的新研究，并利用这些研究来改进五种Ia型超新星双星情景之间的比较。新的低偏振测量结果证实了大多数超新星Ia爆炸是全球球对称的（团块是可能的）。由动力学过程引起的爆炸，例如发生在双简并（DD）场景中的两颗白矮星（WD）合并过程中的爆炸，或者发生在双爆轰（DDet）场景和单简并（SD）场景中的吸积过程中的爆炸，导致非球形爆炸，与正常的Ia超新星的观测相矛盾。我认为，这些（DD，DDet，SD）的情况下，主要占奇特的超新星Ia。一个Mch的爆炸WD（爆燃到爆轰过程）有一个全球性的球形结构，这是与观测兼容。为了达到球形爆炸，Ia型超新星的设想方案应考虑到Mch-WD形成与爆炸之间的时间延迟。因此，我将DD方案拆分为没有合并到爆炸延迟（MED）时间的通道（其主要形成特有的SNe Ia），以及具有MED的通道，DD-MED通道（方案）。我推测，正常的超新星Ia的主要贡献者是核心简并（CD）的情况下，DD-MED的情况下，都有Mch的球形爆炸，和DD的情况下，亚Mch的非球形爆炸。
2020-05-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Neutrino flavour as a test of the explosion mechanism of core-collapse supernovae
我们研究了中微子-质子弹性散射与逆β衰变事件计数的比值，该比值可以在JUNO这样的闪烁探测器中测量，作为识别星系核坍缩超新星爆炸机制的关键观测值。如果超新星不是由核心提供动力，由中微子引起的热核爆炸，那么一个长期的吸积占主导地位的中微子光度的预测。使用1D数值模拟，我们表明，不同的中微子爆发的味道组成可以在朱诺测试具有很高的意义，克服理论上的不确定性的祖星配置文件和状态方程。
2018-11-27 astro-ph.HE hep-ph
Testing heavy neutral leptons produced in the supernovae explosions with future neutrino detectors
在爆炸的最初几秒钟，超新星的核心可以产生大量被称为重中性轻子（HNL）的假设粒子。然后这些粒子衰变，产生次级高能中微子，可以被中微子探测器探测到。在本文中，我确定了一个区域的HNL参数空间，可以使用这种方法进行测试，假设超新星爆炸的距离从0.2到10千秒差距。HNL的质量范围为$m_N \sim 160-700$ MeV，寿命为$τ_N \gtrsim 0.02$秒，可以使用Hyper-Kamiokande中微子探测器探测。该区域的参数空间是补充现有的界限从原始核合成和未来SHiP实验的预期灵敏度，从而覆盖了我们目前的知识差距HNL的质量$m_N \simeq 400$兆电子伏。
2023-01-17 astro-ph.HE hep-ph
Magnetar-powered superluminous supernovae must first be exploded by jets
我们分析了最近的磁星光变曲线建模的38个贫氢超亮超新星（SLSNe），并发现爆炸本身的能量，发生在磁星能量释放，超过中微子驱动的爆炸机制可以提供约一半的系统。这些SLSNe的爆炸过程肯定与延迟中微子机制不同，很可能是喷流反馈机制（JFM）。SLSNe磁星模型的结论是，磁星诞生时发射的喷流不能被忽略，而不是在爆炸本身，也不是在质量回落可能发生的时候。更一般地说，目前的分析加强了从中微子驱动的所有核心坍缩超新星喷流驱动的爆炸模型的范式转变的呼吁。
2017-11-20 astro-ph.HE
An asymmetric explosion as the origin of spectral evolution diversity in type Ia supernovae
Ia型超新星（SNe Ia）形成了一种观测上一致的恒星爆炸类型，因为更明亮的物体具有较小的衰减率。这种单参数行为使得Ia超新星可以被校准为宇宙学的“标准烛光”，并导致了加速宇宙的发现。然而，最近的调查显示，Ia超新星的真正性质更为复杂。理论上，有人认为最初的热核火花是在偏离白矮星（WD）祖先中心的地方点燃的，这可能是爆炸前对流的结果。在观测上，Ia超新星光谱演化的多样性超出了光度下降率的关系，这是一个尚未解决的问题。在这里，我们报告的频谱多样性是随机方向的结果，从一个不对称的爆炸被视为。我们的研究结果表明，光谱演化的多样性不再是一个问题，在使用超新星Ia作为宇宙学标准蜡烛。此外，这表明，点火偏离的中心是超新星Ia的一般特征。
2010-06-30 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Pre-Explosion Properties of Helium Star Donors to Thermonuclear Supernovae
氦星-碳氧白矮星（CO WD）双星是热核超新星的潜在单简并祖先系统。重新访问一组二进制演化计算使用恒星演化代码$\texttt{MESA}$，我们完善我们以前的预测，哪些系统可以导致热核超新星，然后表征的氦星施主在爆炸时的属性。我们将这些模型属性转换为NUV/光学量级假设黑体光谱，并支持这种方法使用匹配的恒星大气模型。这些模型将是有价值的比较与爆炸前的成像为未来的超新星，虽然我们强调的观测困难，检测极蓝的同伴。与SN 2012 Z相关的爆炸前源被解释为氦星双星，包含一个最初在多天轨道上的超大质量WD。然而，我们的二元模型扩展到初始CO WD质量高达$1.2\,M_{\odot}$，我们发现，这些系统进行偏离中心的碳点火，因此预计不会产生热核超新星。这种张力表明，如果SN 2012 Z与氦星- WD双星相关联，那么来自系统的爆炸前光学光必须被双星环境显着修改和/或WD没有富碳的内部成分。
2021-09-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Direct anthropic bound on the weak scale from supernovae explosions
核心坍缩超新星的爆炸可能是因为被困的中微子将物质推出恒星包层。这个过程是直接控制的弱尺度$v$：我们认为，超新星爆炸的发生，只有当基本常数被调整在一个因素的几个$v \sim Λ_{\rm QCD}^{3/4} M_{\rm Pl}^{1/4}$，使中微子被困在超新星的时间与引力时标。我们提供了分析参数和模拟球面近似，需要更全面的模拟验证。上述结果对于基础物理学可能是重要的，因为核心坍缩超新星爆炸似乎是人类所需要的，因为它们传播了“生命”所必需的中等质量核。我们还研究了恒星燃烧，发现它并不提供人择边界的$v$。
2019-10-01 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Type II Supernovae: Model Light Curves and Standard Candle Relationships
II型超新星爆炸模型的调查已经进行，以确定它们的光变曲线和光谱如何随它们的质量，金属丰度和爆炸能量而变化。前超新星模型取自最近对太阳金属丰度下大质量恒星演化的调查，并辅以太阳下金属丰度的新计算。爆炸是由一个活塞附近的铁芯的边缘的运动模拟和由此产生的光变曲线和光谱计算使用全多波长辐射输运。公式的开发，描述了大约如何模型观测（光变曲线光度和持续时间）规模与祖质量，爆炸能量，和放射性核合成。与观测数据的比较表明，典型超新星的爆炸能量（用无穷远处的动能来衡量）相差近一个数量级--从0.5到4.0 x 10^51尔格，典型值约为0.9 x 10^51尔格。尽管有很大的变化，模型表现出紧密的光度和膨胀速度之间的关系，类似于以前采用的经验，使SNe IIP标准化蜡烛。这种关系可以用超新星包层中氢复合的简单行为来解释，但是我们发现对祖先金属丰度和质量的敏感性可能导致系统误差。光变曲线光度、持续时间和颜色之间的其他相关性可能使SNe IIP能够仅使用光度数据获得精确到约20%的距离。
2009-10-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Observations of SN 2015F suggest a correlation between the intrinsic luminosity of Type Ia supernovae and the shape of their light curves >900 days after explosion
在爆炸后$>900$天观测到的Ia型超新星（SNe Ia）的后期光变曲线，为Ia型超新星的前身和爆炸模型提供了一种新的诊断方法。然而，首先，我们必须发现什么物理过程（或过程的组合）导致了相对于纯$^{56}$ Co衰变的后期光变曲线的减慢，正如在SNe 2011 fe，2012 cg和2014 J中观察到的那样。我们介绍哈勃太空望远镜对SN 2015 F的观测，这是在最大光之后的$\approx 600-1040$天拍摄的。与其他三个超新星Ia不同，SN 2015 F的光变曲线保持一致，仅由$^{56}$ Co的放射性衰变提供动力。我们以一致的方式拟合这四个超新星Ia的光变曲线，并测量光变曲线拉伸（SN固有光度的代理）与拟合中使用的物理模型参数（例如，在爆炸中产生的$^{56}$ Co和$^{57}$ Co的质量比，或开始冻结的时间）。我们提出了一个新的，晚时间菲利普斯之间的相关性的SNe的拉伸和他们的晚时间的光变曲线的形状，我们参数化的伪测辐射热光度在600和900天之间的差异：$ΔL_{900} = {\rm log}(L_{600}/L_{900})$。这种与模型无关的相关性提供了一种新的方法来测试爆炸几天后SN Ia光变慢的物理过程背后的原因是$>900$，并最终对各种SN Ia祖先和爆炸模型提出新的约束。
2018-04-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Low energy core collapse supernovae in the frame of the jittering jets explosion mechanism
我们涉及的核心坍缩超新星（CCSNe）的质量在较低范围的CCSNe和这些恒星的预塌缩核心的对流区的位置，在抖动喷流爆炸机制的框架内的爆炸性能的喷出物的爆炸前的结合能。我们的主要结论是，在抖动喷流爆炸机制的框架下，脉冲星在这些低能CCSNe中的残留物具有一定的意义，因为新诞生的中子星（NS）的喷流发射使NS旋转并产生脉冲星。我们粗略地估计，在这些情况下，双极振荡器的周期为几十毫秒。对流区的种子扰动，导致吸积的随机角动量，这反过来又被假定为发射抖动射流在这个爆炸机制。我们用恒星演化程序\textsc{mesa}计算了结合能和对流区的位置。对于最低的恒星质量，我们研究，$M_{\rm ZAMS} \simeq 8.5-11 M_\odot$，上面的对流区的结合能是低的，所以是预期的爆炸能量的抖动喷流爆炸机制，工作在一个负反馈循环。NS残余物的预期质量是$M_{\rm NS} \approx 1.25M_\odot-1.6M_\odot$，即使对于这些低能量的CCSNe。
2020-04-27 astro-ph.HE
Neutrino-driven explosions of ultra-stripped type Ic supernovae generating binary neutron stars
我们研究了超剥离超新星的爆炸特征，这是超剥离超新星产生双星中子星的候选者。作为第一步，我们进行恒星演化模拟裸露的碳氧核心的质量从1.45到2.0 $M_\odot$，直到铁芯变得不稳定，并开始崩溃。然后，我们使用这些恒星演化的结果作为初始条件进行轴对称流体力学模拟光谱中微子输运。所有模型都表现出由中微子加热驱动的成功爆炸。诊断爆炸能量、喷出物质量、Ni质量和NS质量通常为$\sim 10^{50}$ erg、$\sim 0.1 M_\odot$、$\sim 0.01M_\odot$和$\approx 1.3 M_\odot$，它们与SN 2005 ek等快速演化和发光瞬变的观测结果相一致。我们还发现，超剥离的SN是一个候选人，以产生次级低质量NS在所观察到的紧凑的双星，如PSR J 0737 -3039。
2015-09-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Fallback accretion powered supernova light curves based on a neutrino-driven explosion simulation of a 40 Msun star
我们提出了基于中微子驱动的40 Msun零金属丰度恒星爆炸的后备动力超新星的合成光变曲线，该恒星具有显着的后备吸积到黑洞上，Chan等人（2018）之前模拟过直到冲击爆发。在这里，我们调查的光变曲线特性的冲击爆发后，各种回落模型。如果没有来自后退吸积的额外能量，光变曲线是IIP型超新星的光变曲线，其平台星等约为-14等，平台持续时间为40天。然而，随着回落吸积的光变曲线的额外功率，我们发现瞬态可以显着更明亮。光变曲线形状可以是SN 1987 A型或IIP型，这取决于后备引擎的效率。如果吸积盘在坍缩后很快形成，并且超过1%的吸积能量作为中心引擎被释放，则回退吸积动力超新星变得与超亮超新星一样明亮。我们认为，II型超亮超新星与广泛的氢功能可能与这种富氢超新星的后退吸积。在未来，这种由后退吸积提供动力的超亮超新星可能会在来自第一颗恒星的超新星中发现，除了对不稳定超新星和脉冲对不稳定超新星。
2019-06-01 astro-ph.HE
Thermonuclear explosions of rapidly differentially rotating white dwarfs: Candidates for superluminous Type Ia supernovae?
观测到的“超亮”Ia型超新星的子类缺乏令人信服的理论解释。如果这类天体的辐射完全是由爆炸中形成的镍-56放射性衰变提供动力，那么就需要一颗不旋转的白矮星的母星质量接近或甚至超过克拉塞卡极限。显著超过该极限的质量可以通过差动旋转来支撑。因此，我们探索爆炸和预测不同的情况下产生的差异旋转的碳氧白矮星接近各自的稳定极限的观测值。具体来说，我们已经研究了一个提示爆震模型，爆炸后的初始爆燃阶段（“延迟爆震”模型），和一个纯爆燃模型。在后处理步骤中，我们进行了核合成和三维辐射转移计算，这使我们能够第一次从我们的模型中一致地获得合成观测值。我们发现，所有涉及爆炸的爆炸场景产生非常明亮的事件。然而，对它们的观测预测与任何已知的Ia型超新星的子类都不一致。纯粹的爆燃类似于2002 cx型超新星，可能是这类超新星的一部分。我们讨论了我们的发现的爆炸机制和差异旋转的白矮星作为超新星祖先的存在的影响。
2018-07-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Post-explosion evolution of core-collapse supernovae
我们用二维流体动力学模拟和简单的中微子处理研究了核心坍缩超新星的爆炸后阶段。后者允许我们进行46次模拟，并在几秒钟内跟踪32次成功爆炸的演变。我们提出了一个广泛的研究的基础上的三个祖先（11.2 $M_\odot$，15 $M_\odot$，和27 $M_\odot$），不同的中微子加热效率，和各种旋转速率。我们发现，冲击波复苏后的第一秒决定了最终的爆炸能量，残余质量和喷射物质的性质。我们的研究结果表明，持续的质量吸积增加了爆炸能量，即使在后期。我们把晚期质量吸积与初始条件联系起来，如爆炸时的旋转强度和冲击变形。只有我们的一些模拟产生了一种中微子驱动的风，这种风能持续几秒钟。这表明中微子驱动的风并不是每次成功爆炸后的标准特征。即使我们的中微子处理是简单的，我们估计核合成的爆炸模型的15 $M_\odot$祖后，修正中微子的能量和光度，得到一个更现实的电子分数。
2021-07-01 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
From Jets to Failed Supernovae: Morphologies and Gravitational-Wave Signatures in Two-Dimensional Magnetorotational Core-Collapse Supernovae
Department of Physics and Astronomy, North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学物理与天文系）
研究二维磁旋转核心坍缩超新星的形态及引力波特征，探讨磁场和旋转对超新星爆炸的影响，发现不同爆炸形态及引力波信号特征。
2026-03-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Supernovae Ia in 2017: a long time delay from merger/accretion to explosion
我使用最近的观测和理论研究Ia型超新星（SNe Ia），以进一步限制可行的超新星Ia的情况下，并认为必须有一个相当大的时间延迟之间的结束合并的白矮星（WD）与同伴或结束质量吸积到WD和其终端爆炸。这种合并/吸积爆炸延迟（MED）是必要的，以允许二元系统导致或多或少的球形爆炸，并防止爆炸前电离辐射。考虑到这些最新的结果和所需的MED，我的结论是核心简并的情况下是更有利的其他方案，其次是双简并的情况。虽然单一简并的情况也是可行的，但它不太可能解释共同的（正常的）Ia型超新星。由于所有的方案都需要大量的MED，MED已经从核心简并方案的缺点变成了理论应该克服的挑战。我希望，对MED的要求将激发对不同的超新星情景的讨论以及对这些情景的相互比较。
2017-12-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Oxygen emission in remnants of thermonuclear supernovae as a probe for their progenitor system
热核超新星爆炸数值模拟的最新进展为研究Ia型超新星的祖先提供了一个独特的机会。将最先进的爆炸模型与超新星遗迹演化的详细流体动力学模拟和用于X射线发射计算的最新原子数据相结合，可以为超新星遗迹阶段创建逼真的合成X射线光谱。将这些光谱与超新星遗迹的高质量观测结果进行比较，可以限制爆炸机制和超新星的前身。本研究特别侧重于年轻超新星遗迹中的氧发射线特性，因为不同的爆炸情景预测了这种元素的不同数量和分布。对大麦云云中超新星遗迹的软X射线光谱分析和对不同爆炸情景的遗迹模型的对抗表明，SNR 0509-67.5可能来自延迟爆炸，SNR 0519-69.0可能来自富氧合并。
2015-03-25 astro-ph.HE
Viewing explosion models of type Ia supernovae via the insight from terrestrial cellular detonation
本文通过高分辨率二维模拟量化富氦白矮星包层爆轰的胞状结构，证明地面爆轰起爆与淬灭标准可解释既有流体动力学结果，为理解 Ia 型超新星双爆轰模型提供新视角。
2024-09-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear explosion of rotating massive stars could explain core-collapse supernovae
人们普遍认为，核心坍缩超新星（CCSNe），即大质量恒星在恒星铁核心坍缩后的爆炸，是由于中微子的能量沉积而产生的。到目前为止，这种情况还没有从基本原理中得到证明。Kushnir和Katz（2014）最近通过一维模拟表明，如果中微子未能爆炸恒星，那么对于某些（调谐的）初始轮廓，外层的热核爆炸是可能的。然而，释放的能量很小，并且获得的喷出的$^{56}$ Ni的量可以忽略不计，这意味着这些一维塌缩诱导热核爆炸（CITE）不太可能代表典型的CCSNe。在这里，我提供的证据支持的情况下，大多数CCSNe是CITE的结果。我使用二维模拟来表明，恒星的坍缩，包括缓慢（百分之几的分裂）旋转$\sim0.1-10\,M_{\odot}$混合氦氧壳，导致热核爆炸波的点燃，解开恒星的外层。对具有不同性质的大质量恒星的模拟表明，CITE是一个稳健的过程，并导致动能在$10^{49}-10^{52}\,\textrm{erg}$范围内的爆炸，$^{56}$ Ni产额高达$\sim\,M_{\odot}$，这是相关的，与大多数CCSNe的观测结果一致。与中微子机制相反，更强的爆炸被预测来自更高质量的祖先，留下更多质量的残余物。中子星产生于弱（$\lt10^{51}\,\textrm{erg}$）爆炸，而强（$\gt10^{51}\,\textrm{erg}$）爆炸留下黑洞残余。
2015-02-10 astro-ph.HE
Fallback Supernovae: A Possible Origin of Peculiar Supernovae with Extremely Low Explosion Energies
我们进行流体动力学计算的核心坍缩超新星（SNe）与低爆炸能量。这些SNe没有足够的能量来弹射整个祖先，大部分祖先落回中央残余。我们发现，这样的后备SNe可以有各种各样的光变曲线（LC），但他们的光球速度只能有一些有限的值与下限。我们还对几种后备SN模型的核合成和LC进行了计算，发现一个主序质量为13 Msun的后备SN可以解释奇异的Ia型超新星SN 2008 ha的性质。该模型的动能和喷出物质量分别为1.2*10^{48} erg和0.074 Msun，喷出的56 Ni质量为0.003 Msun。因此，SN 2008 ha可能是一个具有大量回退的核心塌陷SN。我们还认为SN 2008 ha可能伴随着长伽马射线暴，而没有SNe的长伽马射线暴可能伴随着非常微弱的SNe，并有大量的回落，这与SN 2008 ha相似。
2010-07-19 astro-ph.HE
Exploring the diversity of double detonation explosions for type Ia supernovae: Effects of the post-explosion helium shell composition
碳氧白矮星顶部氦壳层的爆炸被认为是Ia型超新星（SNe~Ia）的一种潜在爆炸机制。氦壳燃烧时产生的灰烬会导致光变曲线和光谱与正常的SNe~Ia不一致，但对于一些在爆炸后几天内显示光变曲线凸起的天体来说可能是可行的。我们提出了一系列的辐射转移模型，旨在模拟预测从双爆轰爆炸模型。我们考虑了一系列的核心和壳质量，并系统地探索多种爆炸后的氦壳组合物。我们发现，各种亮度和早期光变曲线凸点的时间尺度的结果，从这些模型的外壳含有$^{56}$镍，$^{52}$铁，或$^{48}$铬。将我们的模型与具有光变曲线凸起的SNe~Ia进行比较，我们发现这些模型可以再现几乎所有观测到的凸起的形状，但是只有那些在最大光附近具有红色的物体（$B-V \gtrsim 1$）在它们的演化过程中很好地匹配。与以前的工作相一致，我们还表明，这些模型中的壳不包含铁族元素提供良好的协议与正常SNe~Ia不同的光度从爆炸后不久，最大的光。虽然我们的模型并不等于积极的证据，有利于双爆轰的情况下，我们表明，提供氦壳灰不含铁族元素，它可能是可行的范围广泛的正常SNe~Ia。
2021-01-24 astro-ph.HE
Including Neutrino-driven Convection into the Force Explosion Condition to Predict Explodability of Multi-dimensional Core-collapse Supernovae (FEC+)
本研究将中微子驱动对流纳入解析力爆炸条件FEC，得到适用于多维核坍缩超新星模拟的FEC+，其临界条件较原模型降低约30%，可准确预测多维模拟的爆炸条件，深化对爆炸机制的理解。
2023-11-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetar-Powered Supernovae in Two Dimensions. II. Broad-Line Supernovae Ic
具有毫秒周期和超过$10^{16}$高斯磁场的新生中子星可以驱动高能量和不对称的爆炸，称为磁星动力超新星。这些奇异的爆炸是对超新星Ic-BL的一种理论解释，Ic-BL有时与长伽马射线暴有关。扭曲磁场提取中子星的旋转能量，并以盘风或喷流的形式释放，其能量大于10 $^{52}$ erg/$\sim 20$ sec。中央发动机的能量中有多少部分进入了风和喷气式飞机仍然不清楚。我们已经进行了二维流体动力学模拟磁星驱动的超新星（SNe）驱动的磁盘风和喷流与CASTRO代码的核合成产量，混合和光变曲线的中央引擎的影响进行了调查。我们发现，这些爆炸合成小于0.05 Msun的镍，这个质量是不是很敏感的中央引擎类型。爆炸的形态可以提供一个强大的诊断中央引擎的属性。在没有拱星介质的情况下，这些事件不是很明亮，由于镍产量低，峰值辐射热星等$M_b \sim -16.5 $。
2017-06-21 astro-ph.HE
Three-dimensional core-collapse supernovae with complex magnetic structures: I. Explosion dynamics
磁场可以在与伽马射线暴和超新星等剧烈事件相关的突出爆炸的动力学中发挥重要作用，因为它们提供了一种自然机制，可以利用中央原中子星的旋转能量和通过恒星祖星的动力相对论喷流。由于这种场的结构是相当不确定的，大多数MHD驱动的核心坍缩超新星的数值模型都认为初始磁场是一个对齐的偶极子，而实际上场的形态可能要复杂得多。我们提出了三维模拟的核心坍缩超新星与更现实的磁结构，如四极场，并首次，赤道偶极场。除了对准的偶极子之外的其他偶极子产生较弱的爆炸和较少的准直流出，但同时可以更有效地从PNS提取旋转能量。然后，这些能量被储存在PNS的周围，而不是为极地喷气机提供动力。一个显着的轴向偶极组件也产生的模型开始与四极场，指向一个有效的发电机机制在附近的PNS表面操作。
2021-07-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light Curves of Core-Collapse Supernovae with Substantial Mass Loss using the New Open-Source SuperNova Explosion Code (SNEC)
我们提出了超新星爆炸代码（SNEC），一个开源的拉格朗日代码的流体动力学和平衡扩散辐射输运的超新星膨胀信封。给定一个祖星的模型、爆炸能量和放射性镍的数量和分布，SNEC生成辐射热光变曲线，以及假设黑体发射的不同宽波段的光变曲线。作为SNEC的第一个应用程序，我们认为爆炸的网格15 Msun（在零年龄的主序星）的氢信封剥离到不同程度，并在不同的点在其演变。如果剩余的富氢物质>~1.5-2 Msun，则所得的光变曲线显示出持续约20-100天的平台，如果剩余的富氢物质较少，则没有平台。如果这些较短的平台长度在自然界中的IIP型超新星中看不到，这表明至少对于零年龄主序质量<~ 20 Msun，氢的质量损失是一个全有或全无的过程。这也许指出了双星相互作用在产生观测到的质量剥离超新星中所起的重要作用（即，Ib/c类事件）。这些光变曲线也不同于通常所见的IIL型超新星，认为简单地改变质量损失的量不能解释这些事件。最剥离的模型开始显示类似于IIb型超新星的双峰光变曲线，证实了以前的工作，这些超新星可以来自具有少量氢和半径约500 Rsun的祖先。
2015-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosion Energies for Core-collapse Supernovae I: Analytic, Spherically Symmetric Solutions
最近对核心坍缩超新星的多维模拟正在产生成功的爆炸和爆炸能量预测。在一般情况下，爆炸能量的演变是单调的，相对平滑，这表明一个可能的解析解。我们推导出解析解的增益区的扩展下，以下假设：球对称，一区壳，并由中微子和$α$粒子复合供电。我们考虑两个假设：爆炸能量由中微子和$α$复合提供动力，II）爆炸能量仅由中微子提供动力。在这些假设下，我们推导出基本的无量纲参数和解析标度。对于只有中微子的假设（II），渐近爆炸能量标度为$E_{\infty} \approx 1.5 M_g v_0^2 η^{2/3}$，其中$M_g$是增益质量，$v_0$是激波处的自由落体速度，$η$是加热时间标度和动力学时间标度的比值。包括中微子和复合（假设I），渐近爆炸能量是$E_{\infty} \approx M_g v_0^2 (1.5η^{2/3} + βf(ρ_0))$，其中$β$是无量纲复合参数。我们使用贝叶斯推断，以适应这些分析模型的模拟。这两种假设都符合对倾向于球形爆炸的最低祖先质量的模拟。拟合不倾向于假设I或II;然而，先前的研究表明$α$重组是重要的。正如预期的那样，这两种假设都不适合表现出非球面爆炸的更高质量的模拟。总之，这种爆炸能量理论与低原始质量的球形爆炸是一致的;与更高原始质量的模拟不一致表明，它们的理论必须包括非球形动力学。
2021-09-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional simulations of rapidly rotating core-collapse supernovae: finding a neutrino-powered explosion aided by non-axisymmetric flows
本文报道了在各向同性扩散源近似下采用中微子输运方案对$11.2$和27颗$M_{/odot}$星进行的一系列三维转动核坍缩模拟的结果。通过系统地改变旋转的初始强度，我们发现27个$M_{/odot}$祖细胞的旋转辅助爆炸，在没有旋转的情况下失败。在以前的二维（2D）自洽旋转模型中没有捕捉到的独特功能，因为不断增长的非轴对称不稳定性起着关键作用。在快速旋转的情况下，由所谓的低$T/|W|$不稳定性产生的强螺旋流增强了从原中子星（PNS）到增益区的能量输运，使激波膨胀更有能量。爆炸在垂直于旋转轴的方向上发生得更强烈，这与以前的2D预测不同。
2016-05-19 astro-ph.HE
An aspherical distribution for the explosive burning ash of core-collapse supernovae
基于最大剥离包层核心坍缩超新星晚期光谱样本，发现约半数爆发显著偏离球对称，其氧燃烧灰烬与未燃烧氧空间分布反相关，支持双极爆发模型，并揭示非球对称程度随碳氧核质量增大而增加。
2023-10-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
A possible mechanism for over luminous type Ia supernovae explosions inspired by dark matter
暗物质被认为是我们宇宙的主要组成部分。本文提出了一种新的基于暗物质激发的超拉塞卡质量白矮星的机制来解释最近观测到的超亮Ia型超新星爆炸。计算表明，当白矮星吸积足够多的暗物质时，由于费米子暗物质粒子之间的泡利互斥原理，相应的暗白矮星（即白矮星与暗物质的混合物）的质量可以大大超过费米子极限。此外，我们还研究了暗白矮星的红移和转动惯量等物理观测量，发现这些物理观测量对暗物质粒子的分布很敏感，因此，这些物理观测量在未来可能被用来探测暗物质粒子的相关信息。
2016-10-18 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
ELT Contributions to The First Explosions
大孔径和灵敏的光学和近红外成像光谱仪将使ELT系统能够在远距离观察一些超新星，深入到超新星首次出现时的宇宙学历史。
2019-03-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
Rapidly Fading Supernovae from Massive Star Explosions
瞬变测量最近发现了一类具有非常迅速的光变曲线下降的超新星（SNe）。这些事件通常也相对较弱，特别是与Ia型SNe相比。对这些事件的普遍解释是一次微弱的爆炸，产生了一个放射性流出物，喷出的质量和动能都很小（M ~ 0.1 Msun和E ~ 0.1 B），可能是由白矮星上的氦壳爆炸造成的。相反，我们认为这些事件可能是具有典型质量和能量（M ~ 3 Msun，E ~ 1B）的Ib/cSNe型，但喷出的放射性物质很少。在我们的图片中，光变曲线是由爆炸冲击波沉积的热能的扩散提供动力的，而快速演变是由于复合，这降低了不透明度并导致“氧气平台”光变曲线。使用辐射转移程序，我们生成的合成光谱和光变曲线，并证明该模型可以合理地拟合一个事件，SN 2010 X的观测。类似的模型可以解释其他快速发展的SNe的特征，如SN 2002 bj和SN 2005 ek。像这样的SNe需要具有相当大半径（R ~ 20 Rsun）的剥离包络祖细胞，这可能源于爆炸前发生的质量损失事件。
2013-09-16 astro-ph.HE
Reconciling the Tension Between Light Curve Modeling of Type II Supernovae and Neutrino-Driven Core-Collapse Supernovae Models with Late-Phase Spectroscopy
本研究通过结合晚期星云光谱估计氦核质量，打破光变曲线建模简并性，调和了II型超新星观测与中微子驱动爆炸模型在能量和质量关系上的张力，支持中微子驱动机制。
2025-09-25 astro-ph.HE
PUSHing core-collapse supernovae to explosions in spherical symmetry IV: Explodability, remnant properties and nucleosynthesis yields of low metallicity stars
在本系列的第四篇论文中，我们使用参数化的球对称爆炸方法PUSH对两组非旋转恒星祖先模型进行了系统的研究。我们的研究包括爆炸前的模型与金属丰度Z=0和Z=Z $_{\odot}\times 10^{-4}$和覆盖的祖质量范围从11到75 M $_\odot$。我们提出并讨论了所有模型的爆炸性质，并预测在这种方法内的残余物（中子星或黑洞）的质量分布。我们还进行了系统的核合成研究，并预测详细的同位素产量作为祖质量和金属丰度的函数。我们提出了我们的核合成结果与观测派生的$^{56}$镍喷出物从正常的核心坍缩超新星和铁族丰度的贫金属星HD~84937的比较。总的来说，我们的爆炸能量，剩余质量分布，$^{56}$镍质量，和铁组产率的结果是一致的正常CCSNe的观察。我们发现，在低和零金属丰度的恒星祖先更容易BH的形成比那些在太阳的金属丰度，这允许在LIGO/VIRGO观察到的质量范围内的BH的形成。
2020-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
PUSHing Core-Collapse Supernovae to Explosions in Spherical Symmetry: Nucleosynthesis Yields
核心坍缩超新星（CCSNe）是大质量恒星的极高能量死亡。它们在宇宙中许多重元素的合成和传播中起着至关重要的作用。在过去，CCSN核合成计算依赖于人工爆炸方法，无法充分捕捉恒星最内层的物理现象。PUSH方法以SN 1987 A为基准进行校准，利用原中子星（PNS）发射的重味中微子的能量来触发参数化爆炸。这使得有可能遵循PNS的一致演变，并确保更准确地处理喷出物的电子分数。在这里，我们提出了铁组核合成的核心塌陷超新星，爆炸与PUSH，为两个不同的祖先系列的结果。计算出的收益率观测贫金属星数据的比较。核合成产率将计算所有元素和广泛的祖细胞质量。这些产率对于星系化学演化的模型非常有用。
2017-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
