Nucleosynthesis in thermonuclear supernovae
热核(Ia型)超新星的爆炸能量来自于轻“燃料”核(主要是碳和氧)爆炸融合成以铁和硅族元素为主的更紧密结合的核“灰”时释放的核结合能的差异。同样的爆炸性热核聚变事件也是促成重元素,特别是铁族元素核合成的主要过程之一。例如,太阳及其行星系统中的大多数铁和锰都是在热核超新星中产生的。本文综述了碳氧白矮星材料中爆炸热核燃烧的物理过程,以及利用流体动力学爆炸模型计算预测核合成的方法。虽然主要的爆炸情景仍不清楚,但核燃烧和核合成的许多方面对所有模型都是共同的,必须以某种形式发生,以产生观测到的产量。我们总结了现有爆炸模型的预测核合成产量,特别强调不同的建议方案导致Ia型超新星的核合成签名的特征差异。在此之后,我们将讨论这些签名如何与几个单独的超新星,遗迹,以及我们的星系和星系团中的物质组成的观察比较。
2017-04-03 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
Astrophysical Explosions: From Solar Flares to Cosmic Gamma-ray Bursts
天体物理学的爆炸是由磁、引力或热核能量在动力学时间尺度上的释放引起的,通常是系统的声音穿越时间。这些爆炸包括太阳和恒星耀斑、吸积盘中的爆发现象、白矮星和中子星表面的热核燃烧、中子星中的剧烈磁重联、热核和引力坍缩超新星以及宇宙伽马射线暴,每一种都代表不同类型和数量的能量释放。本文总结了这些爆炸的性质,并介绍了热核爆炸和扩展的星周介质爆炸的最新研究。地球爆炸研究与天体物理学爆炸研究,特别是从爆燃到爆炸的物理学研究之间存在着相似之处。关键词:中子星,黑洞,超新星,伽马射线暴,爆燃,爆炸。
2011-11-23 astro-ph.HE
Failure of a neutrino-driven explosion after core-collapse may lead to a thermonuclear supernova
我们证明,$\sim10\,\textrm{s}$后的核心坍缩的大质量恒星,热核爆炸的外壳是可能的一些(调谐)的初始密度和成分的配置文件,假设中微子未能爆炸的恒星。爆炸可能会导致一个成功的超新星,首先建议由伯比奇等人。我们进行了一系列的一维(1D)计算的坍缩大质量恒星简化的初始密度分布(类似于恒星演化计算的结果)和各种成分(不类似于1D恒星演化计算)。我们假设中微子逃逸对外层的影响可以忽略不计,外层不可避免地会崩溃。当壳层坍塌时,它们会压缩并迅速升温,从而提高热核燃烧的速度。在某些情况下,当氦氧混合的壳层存在大量的$\lesssim100\,\textrm{s}$($\approx10$乘以自由落体时间),热核爆炸波被点燃,使恒星的外层分离,导致超新星。释放的能量很小,$\lesssim10^{50}\,\textrm{erg}$,并且可以忽略不计的合成物质(包括$^{56}$ Ni)被喷射出来,这意味着这些一维模拟不太可能代表典型的核心坍缩超新星。然而,它们确实可以作为一个概念证明,即核心坍缩引起的热核爆炸是可能的,并且更现实的二维和三维模拟在当前的计算能力范围内。
2015-09-14 astro-ph.HE
Thermonuclear .Ia Supernovae from Helium Shell Detonations: Explosion Models and Observables
在AM CVn系统的早期演化过程中,氦在适合不稳定热核点火的条件下被吸积到白矮星的表面。由对流燃烧相在He包层中引起的湍流运动变得足够强,以影响燃烧锋的传播,并可能导致爆震的发生。这样的结果将产生放射性同位素和一个微弱的快速上升的热核“Ia”超新星。在本文中,我们提出了流体动力学爆炸模型和可观察到的结果,这些He壳爆炸的范围内的初始核心和信封群众。UVOIR辐射热光度计峰值的范围为10倍(从5e 41 - 5e 42 erg/s),R带峰值的范围为M_R,峰值= -15到-18。所有波段的上升时间都非常快(<10 d),但由于二次近红外增亮,红色波段的下降速率比蓝色波段慢。核合成主要产生重α链元素(40 Ca到56 Ni)和未燃烧的He。因此,峰值光周围的光谱缺乏中间质量元素的迹象,并占主导地位的钙和钛的功能,与警告,我们的辐射转移代码不包括非热效应必要的生产他的功能。
2010-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Discovery of the Fastest Early Optical Emission from Overluminous SN Ia 2020hvf: A Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Environment
在这封信中,我们报告了第一个宽视场镶嵌CMOS传感器成像仪Tomo-e Gozen相机在超新星爆炸约5小时内发现了一颗特殊的过亮Ia型超新星SN 2020 hvf的突出闪光。早期闪光的快速演变是通过Tomo-e Gozen高节奏巡天的密集夜间观测捕获的。数值模拟表明,如此明显且快速的早期发射很可能是由爆炸后不久延伸到$\sim$ $10^{13}~\text{cm}$距离的$0.01~M_{\odot}$星周物质(CSM)与超新星喷出物之间的相互作用产生的,这表明在SN 2020 hvf祖先的最后演化阶段存在局限的致密CSM形成。根据SN 2020 hvf的CSM-喷出物相互作用引起的早期闪光、过亮的光变曲线和喷出物的高速度,我们认为SN 2020 hvf可能起源于一颗超级白矮星(“super- $M\rm_{Ch}$ WD”)的热核爆炸。为了进一步验证这一假设并了解这颗奇特超新星的起源,需要对超级$M\rm_{Ch}$ WD爆发的机制和流体动力学模拟进行系统的研究。
2021-11-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Tidal double detonation: a new mechanism for a thermonuclear explosion of a white dwarf induced by a tidal disruption event
我们提出了“潮汐双爆轰”:一种由潮汐破裂事件(TDE)引起的白矮星(WD)热核爆炸的新机制。潮汐爆轰也是由TDE引起的WD爆炸。在这种情况下,氦(He)和碳-氧(CO)爆轰波焚烧He~WD和CO~WD分别。而潮汐双爆轰时,He爆轰首先在CO~WD的He壳层激发,并在CO核中驱动CO爆轰。我们将这种机制命名为Ia型超新星背景下的双重爆炸方案。本文通过对含He壳和不含He壳的含$0.60M_\odot$的CO ~ WD进行数值模拟,证明了潮汐双爆轰发生在中等质量黑洞(IMBH)与CO~ WD较浅的碰撞中,而不是简单的潮汐爆轰。潮汐双爆轰为WD~ TDE照亮IMBH提供了机会。
2018-01-19 astro-ph.HE
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
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
Modeling subgrid combustion processes in simulations of thermonuclear supernovae
Ia型超新星被认为是由碳氧白矮星恒星残骸的热核燃烧产生的。然而,导致观测到超新星的详细爆炸场景和恒星进化起源场景(或多个场景)仍然相当不确定。对所提出的设想的主要检验之一是与例如从超新星光谱推断出的爆炸产物进行比较。进行这种比较需要通过模拟所提出的方案来计算燃烧动力学和产物。在这里,我们讨论了两个具体的爆炸方案,爆燃-爆轰过渡和氦壳双爆轰,考虑到这两个例子,我们继续讨论在这些爆炸中发生的燃烧的计算建模的挑战。亚音速和超音速传播的反应前沿进行了讨论,分别称为爆燃和爆轰。燃烧的几个主要阶段发生在长度和时间尺度上,这些尺度比爆炸模拟中的尺度小许多数量级。试图捕捉这种次网格行为的模型和这些模型的验证进行了简要讨论。
2019-08-16 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Thermonuclear explosion criteria for direct and indirect collisions of CO white dwarfs: a study of the impact-parameter threshold for detonation
本文利用高分辨率AREPO三维模拟研究CO白矮星直接与间接碰撞,提出由密度、成分和速度决定的临界碰撞参数爆轰判据,并发现初始速度及数值建模显著影响56Ni产量。
2025-07-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear explosions of rapidly rotating white dwarfs - II. Detonations
背景:超亮Ia型超新星(SNe Ia)可以用快速旋转的白矮星(WD)的超拉塞卡质量爆炸来解释。在前面的论文中,我们表明,爆燃的情况下,适用于快速旋转的WD产生的爆炸,不能解释大多数的超新星Ia。目的:祖星的旋转允许形成具有较浅密度分层的超rasekhar质量WD。我们使用简单的估计生产的中间和铁族元素在纯爆炸的快速旋转WD评估其可行性,解释罕见的超新星Ia。方法:我们在流体静力学平衡中数值构建WD,根据各种旋转定律旋转。通过考虑密度分层和评价流体动力学模拟的结果来估计爆炸产物。结果如下:我们表明,大量的中间质量元素产生的理论动机的旋转法律,即使是对WD的即时引爆。结论:快速旋转的WD爆炸可能提供了一个罕见的超亮超新星Ia的燃烧物质和爆炸运动学方面的解释。
2009-11-18 astro-ph.HE
Thermonuclear explosions of rapidly rotating white dwarfs - I. Deflagrations
背景:克拉塞卡质量的白矮星的湍流爆燃通常被用来模拟Ia型超新星爆炸。在这种背景下,祖先恒星的快速旋转是合理的,但迄今为止一直被忽视。目的:这项工作的目的是探讨快速旋转对爆燃场景的影响。研究方法:我们使用三维流体动力学模拟湍流爆燃点燃内的各种快速旋转的CO WD遵守吸积研究所建议的旋转规律。结果:我们发现旋转对爆炸有显著的影响。火焰发展出强烈的各向异性,倾向于朝向恒星两极,沿着赤道平面留下大量未燃烧的物质。结论:大量未燃烧的物质与Ia超新星的光谱特征相反。因此,为了解释Ia型超新星,母星的快速自转和爆燃的假设是不相容的。
2009-11-18 astro-ph.HE
From supernova to supernova remnant: comparison of thermonuclear explosion models
超新星(SN)三维建模的进展促使我们重新审视超新星遗迹(SNR)阶段。我们继续我们的印记热核爆炸的SNR它产生的研究,我们开始与一个延迟爆炸模型的一个克拉塞卡质量的白矮星。在这里,我们比较了两种不同类型的爆炸模型,每种模型都有两种变体:两种延迟爆轰模型(N100ddt,N5ddt)和两种纯爆燃模型(N100def,N5def),其中N数参数化点火。每个SN模拟的输出被用作SNR模拟的输入,直到爆炸后500年。虽然所有SNR模型随着时间的推移变得更加球形,并且总体上显示了年轻SNR所预期的理论结构,但根据点火的几何形状和爆震前沿的存在与否,在模型之间可以看到明显的差异。与N100模式相比,N5模式具有较强的偶极分量,并产生不对称的残留。N5def产生一个规则的外观,但偏移残留,而N5ddt产生一个双面残留。纯爆燃模型表现出特定的特征:由于不完全爆炸,中心密度过高,以及贯穿表面的接缝线网络,燃烧单元之间的边界。超新星的特征在爆炸后100年至300年的信噪比形态中占主导地位,这取决于模型,并且在500年时仍然可以测量,这可能提供一种测试爆炸模型的方法。
2020-11-09 astro-ph.HE
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
The formation of black holes from rapidly accreting supermassive stars is not trivial: Simulations of thermonuclear pulsations and explosions
本研究通过首次广义相对论流体动力学模拟发现,快速吸积超大质量恒星的坍缩常被核燃烧阻止,黑洞形成依赖吸积率与金属丰度,挑战了此前的普遍认知,推动高红移类星体起源相关研究。
2024-08-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Delayed Detonation Thermonuclear Supernovae With An Extended Dark Matter Component
我们提出了热核超新星混合扩展组件的费米子冷暗物质的模拟。利用具有球对称性的爆燃-爆轰过渡的爆燃模型,研究了一颗质量为10000万的白矮星的爆炸。由于暗物质的大小与正常物质相当,所以这个系统可以用二维欧拉流体力学来描述。在我们所考虑的所有模型中,爆炸留下的所有暗物质都被困为一颗残余的致密暗星。与没有暗物质混合物的普通爆炸相比,暗物质的存在延长了爆燃阶段,产生更多的热中微子和类似数量的铁族元素。暗物质混合模型产生了更暗和更宽的光变曲线,这对热核超新星作为宇宙距离测量标准蜡烛的作用提出了挑战。我们的研究结果还表明,通过近太阳质量的暗物质混合热核超新星,模拟亚太阳质量黑洞作为暗引力源的暗致密物体的形成路径。
2020-12-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
Drawing the line between explosion and collapse in electron-capture supernovae -- I. Impact of conductive flame speeds and ignition conditions on the explosion mechanism
Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所);Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Astrophysics Research Centre, Lennard-Jones Laboratories, Keele University(基尔大学天体物理研究中心);Kavli IPMU (WPI), The University of Tokyo(东京大学 Kavli 宇宙粒子与宇宙学起源前沿国际研究中心(WPI))
本研究通过3D水动力学模拟探讨了电子捕获超新星中爆炸与坍缩的转变条件,发现层流火焰速度和点火条件对爆炸机制有关键影响。
2026-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Oxygen Features in Type Ia Supernovae and the Implications for the Nature of Thermonuclear Explosions
O I 7773吸收特征是Ia型超新星(SNe~Ia)的一个重要光谱指标,可用于追踪爆炸中的白矮星外层未燃烧物质。在这项工作中,我们使用大样本的SNe~Ia来检查这种吸收在早期阶段(即,-13天<t <-7天),并与Si~ Ⅱ 6355和Ca~ Ⅱ近红外三重态的吸收特征进行了比较。我们表明,对于一个子群的光谱正常SNe正常光球速度(即,vsi <12,500 km s^{-1}),O~I的高速特征线强度与Si~II(或Ca~II)的高速特征线强度呈负相关,并且与Ia超新星的光度也呈负相关。这一发现以及我们在O~ IHVF中发现的其他特征表明,对于这一SNe~Ia亚群,爆炸性氧燃烧发生在超新星的最外层,燃烧的差异可能导致观测到的多样性,这与流行的延迟爆轰模型的Ekrasekhar质量WD非常一致。
2016-05-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multidimensional Simulations of Thermonuclear Supernovae from the First Stars
理论模型表明,宇宙中的第一批恒星可能质量非常大,典型质量为$\gtrsim$ 100 \Msun。它们中的许多可能已经死于被称为对不稳定超新星(PSNe)的高能热核爆炸。我们提出了多维数值模拟的PSNe与新的辐射流体动力学代码CASTRO。我们的模型捕捉到了所有的爆炸燃烧,并跟踪爆炸,直到恒星表面爆发出冲击波。我们发现,由氧和氦燃烧驱动的流体不稳定性出现在氧壳层$\sim$的上,下边界的爆炸开始后20 - 100秒。之后,当冲击波到达氢包层时,形成一个强烈的反向冲击波,迅速发展出额外的瑞利-泰勒不稳定性。在红超巨星的祖先中,这些不稳定性的幅度足以混合超新星的喷出物并改变其观测特征。我们的研究结果提供了有用的预测PSNe的检测即将到来的望远镜。
2011-08-26 astro-ph.HE
Remnants and ejecta of thermonuclear electron-capture supernovae: Constraining oxygen-neon deflagrations in high-density white dwarfs
电子俘获超新星(ECSNe)的爆炸机制仍然是模棱两可的。我们试图限制爆炸机制(中子星形成内爆或热核爆炸)和ECSNe的发生频率使用核合成模拟后一种情况下,人口合成,太阳丰度分布,太阳前陨石氧化物颗粒同位素比测量和白矮星质量半径关系。示踪剂粒子从3D流体动力学模拟后处理与一个大的核反应网络,以确定完整的组成状态的绑定ONeFe残留物和喷出物,和人口合成模拟进行,以估计ECSN率相对于CCSN率。三维爆燃模拟大大过量产生富中子同位素$^{48}$ Ca,$^{50}$ Ti,$^{54}$ Cr,$^{60}$ Fe和几个Zn同位素相对于它们的太阳丰度。利用太阳丰度分布作为约束条件,我们将热核ECSNe的频率上限定为核心坍缩超新星(FeCCSNe)发生频率的1 $-$ 3~ 1%.这与单颗恒星的ECSNe估计值相当或低1~dex。产率的上限也与我们的人口合成模拟的预测相对较好地一致。喷出物中的$^{54}$ Cr/ $^{52}$ Cr和$^{50}$ Ti/ $^{48}$ Ti同位素比率与最近对极端太阳前陨石氧化物颗粒的测量结果几乎完全匹配,如果喷出物在与星际介质混合之前冷凝,$^{53}$ Cr/ $^{52}$ Cr也可以匹配。这些爆炸的束缚ONeFe WD残余物的理论质量-半径关系显然与几个观测WD候选人一致。
2019-01-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear explosions on neutron stars reveal the speed of their jets
通过观测中子星I型X射线爆发后喷流发射的明亮耀斑,首次测量出中子星致密喷流速度为0.38c,为揭示主导的喷流发射机制提供了新工具。
2024-03-26 astro-ph.HE
From the supernova to the supernova remnant: the three-dimensional imprint of a thermonuclear explosion
最近在超新星(SN)的三维建模的进展表明,爆炸的重要性的不对称性。这就要求重新考虑后续阶段的建模,超新星遗迹(SNR),这通常依赖于简化的喷出物模型。在本文中,我们桥接SN和SNR的研究,使用SN模拟的输出作为输入的SNR模拟进行到500年。我们考虑碳氧白矮星的热核爆炸作为Ia型SN的模型;具体来说,我们使用Seitenzahl等人2013年的N100延迟爆炸模型。为了分析形态的SNR,我们定位的三个不连续性,划定壳的冲击物质:正向冲击,接触不连续性,和反向冲击,我们分解它们的径向变化作为角尺度和时间的函数。假设环境介质均匀,我们发现SN对SNR的影响可能在数百年后仍然可见。以前的3D模拟旨在再现第谷的SNR,从球对称的初始条件开始,未能再现X射线中观察到的最大角尺度的结构。我们的新模拟强烈表明,缺失的成分是SN本身的初始不对称性。通过这项工作,我们建立了一种方法来评估SN模型的可行性的基础上产生的形态的SNR。
2019-04-17 astro-ph.HE
Quantitative modelling of type Ia supernovae spectral time series II: Exploring the diversity of thermonuclear explosion scenarios
University of Warwick(华威大学)
本文提出riddler框架,通过机器学习自动拟合Ia型超新星,改进了训练数据并展示了其在不同爆炸场景中的准确性,为未来自动化分析提供重要工具。
2026-10-26 astro-ph.HE astro-ph.IM astro-ph.SR
Observational signatures of thermonuclear electron-capture supernovae -- Ne II line strengthening and color evolution as traces of the explosion mechanism
Heidelberger Institut für Theoretische Studien(海德堡理论研究所);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天体物理中心,理论天体物理研究所);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);Sapienza Università di Roma, Dipartimento di Fisica(罗马智慧大学,物理系);Trinity College Dublin, The University of Dublin(都柏林三一学院,都柏林大学);GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung(GSI亥姆霍兹重离子研究中心)
通过辐射传输模拟,研究热核电子俘获超新星(tECSN)的合成观测特征,发现其与CO白矮星纯爆燃模型在颜色演化和Ne II谱线强度上存在差异,但缺乏明确区分两者的唯一特征。
2026-06-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Light Curves and Spectra from a Thermonuclear Explosion of a White Dwarf Merger
碳氧白矮星的双简并(DD)合并最近成为正常Ia型超新星(SNe Ia)的主要候选者。然而,许多悬而未决的问题围绕DD合并,包括他们的光变曲线和光谱的特点。我们最近发现了一个螺旋不稳定的合并后阶段的DD合并,并证明了这种不稳定性自洽导致爆炸在某些情况下。我们称之为螺旋合并的超新星Ia模型。在这里,我们利用SuperNu辐射转移软件计算三维合成光变曲线和光谱的螺旋合并模拟与系统质量为2.1 $M_\odot$从Kashyap等人。因为他们的大系统质量,无论是暴力和螺旋合并光变曲线缓慢下降。螺旋合并类似于非常缓慢地下降的超新星Ia,包括SN 2001 ay,并提供了一个比其他超新星Ia爆炸模型更自然的解释。以前的合成光变曲线和光谱的暴力DD合并表现出强烈的依赖于视角,这是在冲突的观察。在这里,我们证明了螺旋合并的光变曲线和光谱是不太敏感的视角比暴力合并,与观察更接近。我们发现,56 Ni和IME的空间分布遵循一个特征沙漏形状。我们讨论了56Ni的不对称分布对SN 2014 J早期56Ni γ射线观测的影响。我们认为,DD合并同意正常超新星Ia的光变曲线和光谱可能需要一个较低的系统质量。
2016-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrodynamical shear mixing in subsonic boundary layers and its role in the thermonuclear explosion of classical novae
本研究将临界层不稳定性应用于白矮星边界层,通过PLUTO和SHIVA代码模拟亚声速剪切混合对经典新星热核失控的影响,发现该混合机制显著缩短了达峰时间、增加了抛射质量与速度,并使7Li产率降低约一个数量级。
2024-08-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
iPTF16geu through the lens of thermonuclear explosion models
University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);University of Warwick(华威大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
通过热核爆炸模型研究iPTF16geu,发现延迟爆轰情景的证据,但模型难以复制观测到的颜色和紫外特征。
2026-01-13 astro-ph.HE
Galactic Positrons from Thermonuclear Supernovae
本研究通过蒙特卡洛模拟和种群合成,评估了不同爆炸场景下Ia型超新星正电子的逃逸比例与能谱,发现其对银河系正电子的总贡献小于2%,且受磁场形态影响。
2025-10-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
A "Hyperburst" in the MAXI J0556-332 Neutron Star: Evidence for a New Type of Thermonuclear Explosion
瞬态吸积中子星的研究为阐明中子星壳的性质提供了有力的手段。本文对瞬态低质量X射线双星MAXI J 0556 - 332中的中子星的演化进行了广泛的数值模拟。在过去的十年中,我们模拟了近20个观测结果,这些观测结果是在四次不同的爆发后的静止阶段获得的,考虑到恒星在吸积过程中由深地壳加热机制补充的一些浅热源的加热。我们表明,冷却数据是一致的,在过去三次爆发的浅层加热作用的单一来源,而一个非常不同的和强大的能源需要解释的中子星,~350 eV的极高的有效温度,当它退出第一次观察到的爆发。我们认为,在第一次爆发结束前几周,发生了一次巨大的热核爆炸,即富中子氧或氖同位素不稳定燃烧产生的“超爆”,释放出10^44尔格,密度约为10^11 g/cm ^3。这将是第一次观察到超爆,这些将是极其罕见的事件,因为爆炸层的建立需要大约一千年的吸积历史。尽管超暴的能量输出很大,但由于其深度,在吸积阶段并没有产生任何明显的光度增加,只能通过其对中子星后来冷却的印记来识别。
2022-02-08 astro-ph.HE
Rapid Transients Originating from Thermonuclear Explosions in Helium White Dwarf Tidal Disruption Events
研究了氦白矮星潮汐破裂事件中热核爆炸的辐射特性。我们考虑一个TDE,其中0.2 $M_{\odot}$氦WD被一个$10^{2.5}\,M_{\odot}$中等质量黑洞(IMBH)破坏。氦WD不仅被潮汐破坏,而且还被潮汐压缩和后续冲击引爆。我们专注于未绑定的TDE喷出物中的放射性原子核供电的排放。我们进行流体动力学模拟与核反应,后处理详细的核合成计算,然后辐射转移模拟。因此,我们得到多波段光变曲线和光谱。由于喷出物质量和$^{56}$ Ni质量较低(分别为$0.12\,M_{\odot}$和$0.03\,M_{\odot}$),氦WD TDE显示出快速($Δt_{1\mathrm{mag}}\simeq5\text{--}10$天)和相对微弱($L_{\mathrm{peak}}\simeq10^{42}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1}$)的光变曲线。光谱显示出强的钙和铁峰特征和非常弱的硅特征,反映了独特的元素丰度。其主要特征是由于喷出物的整体运动,谱线的多普勒频移高达$\simeq\pm12,000\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}$,这取决于视角。我们的模型与Pursiainen等人(2018)报告的两种快速和微弱的瞬变非常匹配。这里提出的特定模型与观测到的SNe Iax、富钙瞬变或Ia爆炸候选者在光谱或光变曲线上都不匹配…
2020-02-21 astro-ph.HE
Possible Circumstellar Interaction Origin of the Early Excess Emission in Thermonuclear Supernovae
本文提出星周物质模型,通过抛射物与星周物质相互作用解释Ia型超新星早期过量辐射,并指出需结合紫外、光学和射电多信使观测来研究其前身星系统。
2023-08-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2020uem: A Possible Thermonuclear Explosion within A Dense Circumstellar Medium (II) The Properties of The CSM from Polarimetry and Light Curve Modeling
IIn/Ia-CSM型超新星(SNe IIn/Ia-CSM)是根据其特征光谱进行分类的,它们具有窄的氢发射谱线和宽的中等质量元素谱线,这些谱线源自与星周介质(CSM)的强相互作用。我们对SN IIn/Ia-CSM 2020 uem进行了密集的后续观测,包括光度学,光谱学和偏振学。在本文中,我们专注于旋光测量的结果。我们在发现后的$66$天和$103$天分别进行了成像旋光和分光旋光。SN 2020 uem显示了$1.0-1.5\%$的高连续偏振,而没有波长依赖性。此外,偏振度和位置角基本保持恒定。这些结果表明,SN 2020 uem是由一个强相互作用与限制和非球面CSM。我们进行了一个简单的偏振建模,在此基础上,我们建议SN 2020 uem有一个赤道盘/环面CSM。此外,我们进行了半解析光变曲线建模和估计CSM质量。我们揭示了SN 2020 uem爆炸前最后几百年的质量损失率在$0.01 - 0.05 {\rm ~M_{\odot}~yr^{-1}}$的范围内,CSM的总质量为$0.5-4 {\rm ~M_{\odot}}$。CSM质量不仅可以被红超巨星(RSG)容纳,也可以被红巨星(RG)或渐近巨星分支(AGB)恒星容纳。作为SN 2020 uem可能的祖先场景,我们提出了一个包括RG,RSG或AGB星的白矮星双星系统,特别是通过共同包络演化的合并场景,即,核心简并方案或其变体。
2023-01-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Localised thermonuclear bursts from accreting magnetic white dwarfs
新星爆炸是由全球热核失控引发的表面层的吸积白矮星。据预测,在白矮星上也可能发生局部热核爆发,类似于在吸积中子星上观察到的I型X射线爆发。在过去的$\approx40$年里,人们在几个场合观测到了来自双星系统TV Columnoid的无法解释的快速爆发,在这个双星系统中,质量从低质量的伴星吸积到中等强度的磁化白矮星上。在这些爆发期间,光学/UV光度在不到一小时内增加了$>3$的倍数,并在$\approx10$小时内消失。在紫外线谱线中观察到了快速的外流,速度为$>3500$ km s $^{-1}$,与白矮星表面的逃逸速度相当。在这里,我们报告在电视柱观测到的光学爆发,以及在另外两个吸积系统,大熊座EI和ASASSN-19 bh。爆发的总能量为经典新星爆炸(“微新星”)的总能量$\approx~10^{-6}$,与I型X射线爆发非常相似。我们排除吸积或恒星磁重联事件作为其起源,并建议热核失控事件在磁约束吸积柱作为一个可行的解释。
2022-04-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Head-on Collision of a Neutron Star with a White Dwarf
Institute for Frontier in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天文与天体物理研究所);Department of Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学天文系)
研究中子星与不同类型的白矮星碰撞,探讨热核爆炸条件及TZlO形成可能性。
2025-12-09 astro-ph.HE
Type Ia Supernova Explosions from Hybrid Carbon-Oxygen-Neon White Dwarf Progenitors That Have Mixed During Cooling
有人提出了“混合”白矮星的产生,它是由一个在O-Ne壳层中的C-O核心组成的,研究表明,富C中心区域的点火使这些可行的热核(Ia型)超新星的祖先。最近的研究发现,当白矮星在吸积之前冷却时,C-O核心与周围的O-Ne混合,这导致大质量祖星中的中心C分数低于先前的假设。为了进一步研究混合白矮星作为热核超新星祖先的有效性,我们从一系列新的混合祖先中模拟了热核超新星,其中包括冷却过程中的混合效应。前身白矮星模型是用一维恒星演化程序MESA建立的,它代表了一颗恒星经过不稳定的内部混合阶段,然后是吸积,直到达到碳燃烧的点火条件。然后将MESA模型映射到FLASH模拟爆炸的二维初始条件。为了比较,对传统的C-O祖先白矮星进行了类似的模拟。通过比较爆炸的产率,我们发现,与早期的研究一样,与传统的C-O祖先相比,混合祖先中较低的C丰度导致56 Ni的平均产率较低。虽然未混合的混合WD也表现出类似的减少,在总铁族产率,混合的情况下,不和产生一个较小的分数的铁族元素的形式56镍。我们把这归因于点火所需的较高的中心密度和爆燃点火的中心或偏离中心的位置。
2019-10-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Single Binary May Host Recurrent Thermonuclear Supernovae
Iax型超新星(SNe Iax)最普遍被接受的前身系统是一颗质量接近600亿塞卡的白矮星(WD)从一颗非简并的氦供体恒星吸积而产生的部分爆燃,爆炸后留下一个束缚的残余物。在本文中,我们调查WD残留是否可以在系统的生命周期中经历多个SNe。我们使用模块在天体物理学实验(MESA)发展各种单简并双星,以确定可能会经历多个SNe Iax由于多个氦吸积阶段。我们还调查了双WD系统形成后,随后的Ia型SN的可能性。我们的工作的结论是,相对高质量的捐助者密切的双星产生的几个热核SNe的概率最高。
2023-02-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear (Type Ia) Supernovae and Progenitor Evolution
热核(Ia型)超新星是明亮的恒星爆炸,其独特的性质是光变曲线可以标准化,使它们能够用作宇宙学研究的距离指标。然而,关于这些事件的许多基本问题仍然存在。我们提供了一个批评我们目前的理解,这些和目前的模拟结果,假设单退化的祖先模型组成的白矮星,已获得质量从恒星的同伴。我们目前的结果从全三维模拟对流与弱反应,包括A=23 Urca过程中的祖白矮星。
2019-04-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
SNe Ia: Can Chandrasekhar Mass Explosions Reproduce the Observed Zoo?
Ia型超新星(SNe Ia)前身的性质问题,对于我们详细了解恒星演化,以及将其用作宇宙学探测暗能量都是重要的。Ia超新星的许多基本特征可以直接从核物理学中得到理解,格里会很欣赏这一事实。我们目前的观测和理论情况的概述,并表明,它不与大多数超新星Ia是热核爆炸的结果附近的Mrasekhar质量不兼容。
2014-08-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects of direct detection of $^{48}$V gamma-rays from thermonuclear supernovae
对恒星爆炸中合成的放射性同位素发出的伽马射线进行探测,可以对超新星等瞬变过程提供重要的见解,并提供与宇宙化学演化相关的不同同位素种类丰度的详细普查。对附近超新星的观测已经提供了观测证据,证明$^{57}$ Co为SN 1987 A的光变曲线的晚期演化提供了动力,并且有确凿的证据表明$^{56}$ Ni及其子核为Ia型超新星的光变曲线提供了动力。在本文中,我们描述了探测核衰变线与$^{48}$ V,$^{48}$铬,这是预计将大量合成的子核衰变的前景- $M_{\mathrm{Cr}}\sim1.9\times10^{-2}\,\mathrm{M_\odot}$ -在瞬态引发的爆炸性氦燃烧($α$ -捕获)的厚氦壳。我们计算了质量为$0.45\,M_{\odot}$的碳氧白矮星核心被质量为$0.21\,M_{\odot}$的厚氦层包围的热核爆炸的模拟爆炸模型的出射γ射线线通量。我们目前的观测限制$^{48}$ V在附近的SNe Ia 2014 J使用\textit{INTEGRAL}太空望远镜,不包括$^{48}$ Cr生产的表面上超过$0.1\,\mathrm{M_{\odot}}$。我们发现,根据我们对微弱热核瞬变的出生率预测,未来的伽马射线飞行任务AMEGO将有大约5%的机会在目前计划的运行寿命期间从这些事件中观测到$^{48}$ V伽马射线。我们描述了伽玛射线望远镜\text…
2021-09-08 astro-ph.HE
Thermonuclear Supernovae: Prospecting in the Age of Time-Domain and Multi-Wavelength Astronomy
我们展示了时域和多波长天文学时代新的和即将到来的进展将如何开辟一个新的场所来探测SN~Ia的多样性。我们在ELT(ESO)以及詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)等天基仪器的背景下讨论这一点。作为例子,我们展示了如何在爆炸后的几小时到几天内进行非常早期的观测,以及非常后期的观测,如3年以上的光变曲线和中红外光谱,可以用来探测与祖先和爆炸场景的联系。我们确定的Cr,Mn和Ni/Co的电子捕获截面的限制因素之一,我们将在未来面临的。
2018-10-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Cosmic Chandlery with Thermonuclear Supernovae
热核(Ia型)超新星是明亮的恒星爆炸,其光变曲线可以被校准,以允许用作测量宇宙学距离的“标准烛光”。当代的研究调查了事件的亮度如何受到祖系统的性质的影响,这些性质来自宿主星系的性质,如成分和年龄。目标是更好地理解系统效应,并评估亮度的内在散射,从而减少宇宙学研究中的不确定性。我们提出的结果,从合奏的模拟在单一的退化范例解决年龄和金属丰度的事件的亮度的影响,并比较我们的结果与观察到的亮度变化与宿主星系的属性。我们还介绍了“混合”祖模型,将最近的进展恒星演化的结果。
2016-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
SN 2020uem: A Possible Thermonuclear Explosion within A Dense Circumstellar Medium (I) The Nature of Type IIn/Ia-CSM SNe from Photometry and Spectroscopy
我们已经进行了密集的后续观测的类型IIn/Ia-CSM SN(SN IIn/Ia-CSM),2020 μ em,测光,光谱学和旋光。在本文中,我们报告的结果,我们的观察集中在光学/近红外(NIR)光度和光谱。SN 2020 uem的V波段最大星等超过$-19.5$等,光变曲线以$\sim 0.75 {\rm ~mag}/100 {\rm ~days}$的速率缓慢下降。在后期阶段($\gtrsim 300$天),光变曲线显示加速衰变($\sim 1.2 {\rm ~mag}/100 {\rm ~days}$)。光谱显示出突出的氢发射线和广泛的功能可能与铁峰元素。此外,$\rm Hα$曲线显示出窄的P-Cygni曲线,吸收最小值为$\sim 100 {\rm ~km~s^{-1}}$。SN 2020 uem显示出比SNe IIn更高的$\rm Hα/Hβ$比率($\sim 7$),这表明CSM更致密。近红外光谱显示Paschen和Brackett系列,在H和Ks带中具有连续过量。我们的结论是,近红外过量发射来自新形成的碳尘。尘埃质量($M_{\rm d}$)和温度($T_{\rm d}$)被推导为$(M_{\rm d}, T_{\rm d}) \sim (4-7 \times 10^{-5} {\rm ~M_{\odot}}, 1500-1600 {\rm ~K})$。我们讨论了SNe…
2023-01-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Cell-based theoretical criteria on the onset and stability limit of thermonuclear detonation
Kyoto University(京都大学);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
本研究将胞格理论扩展至Ia型超新星双爆轰模型涉及的氦-碳、碳-氧爆轰,证实极低质量白矮星包层可容纳稳定氦-碳爆轰,明确碳-氧爆轰直接起爆的白矮星质量阈值,实现爆炸模型一阶校准。
2026-10-14 astro-ph.HE
Stellar evolution, SN explosion, and nucleosynthesis
本章概述了核心坍缩与热核超新星(SN)的恒星演化通道、爆发机制及爆发性核合成,并总结了利用日益丰富的瞬变观测数据来约束前身星性质与爆发机制的SN观测特性。
2022-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
The precessing jet axis of the supernova remnant 3C 397
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究发现3C 397超新星遗迹中的S形结构可能由爆炸过程中预cession的喷流形成,提出两种可能的爆发场景,强调喷流在该遗迹中的核心作用。
2026-03-22 astro-ph.HE
High-energy Neutrinos from Stellar Explosions in Active Galactic Nuclei Accretion Disks
一些灾难性的恒星爆炸,如超新星(SNe)、致密双星合并和微潮汐破裂事件,被认为是嵌入在活动星系核(AGN)的吸积盘中。我们表明,高能中微子可以有效地产生通过$pp$ -冲击加速的宇宙射线和活动星系核盘材料之间的相互作用后不久,爆炸喷出物冲击打破了磁盘。AGN恒星爆炸是中微子和电磁(EM)多信使联合观测的理想目标。未来对中微子爆发的电磁跟踪观测可以帮助我们寻找尚未发现的活动星系核恒星爆炸。我们认为活动星系核恒星爆炸可能是重要的天体物理中微子源。活动星系核恒星爆炸对观测到的弥散中微子背景的贡献取决于活动星系核盘中这些事件的不确定的局部事件率密度。通过考虑热核SNe,核心Collaspe SNe,伽马射线暴相关的SNe,kilonovae,并在AGN盘与已知的理论本地事件率密度的扼流GRB,我们表明,这些事件可能有助于$\lesssim10\%$所观察到的扩散中微子背景。
2021-08-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
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
A Unified Mechanism for Unconfined Deflagration-to-Detonation Transition in Terrestrial Chemical Systems and Type Ia Supernovae
Ia型超新星(SNIa)的性质--白矮星的热核爆炸--是天体物理学中的一个悬而未决的问题。几乎所有现有的正常明亮SNIa的理论模型都要求爆炸产生爆炸,以消耗所有的恒星物质,但燃烧到爆炸转变(DDT)的机制仍然不清楚。我们提出了一个统一的理论,描述了在无约束化学和热核爆炸引发爆轰的机制和条件。通过化学火焰实验和热核火焰数值模拟验证了模型的有效性。我们使用发展的理论来确定在单简并的拉塞卡-质量SNIa模型中爆轰起始的判据,并表明在密度为10^7 - 10^8 g/cc时,DDT几乎是不可避免的。
2019-10-31 astro-ph.HE physics.flu-dyn
Evaluating Systematic Dependencies of Type Ia Supernovae
Ia型超新星是明亮的恒星爆炸,被认为发生在热核失控消耗了大约太阳质量的简并恒星物质时。这些事件产生和传播铁峰元素,其光变曲线的性质允许标准化和随后用作宇宙学距离指标。然而,这些事件的爆发机制仍然只是部分了解。许多模型都认为,爆炸始于一颗白矮星的中心附近产生的爆燃,这颗白矮星从一颗恒星的伴星那里获得了质量。为了与观测结果相匹配,这种单简并场景的模型通常会调用(亚音速)爆燃到(超音速)爆炸的后续过渡,从而迅速消耗恒星。我们提出了一个调查假设这种范式的热核超新星的系统学。我们利用一个统计框架,这些事件的随机初始条件的二维模拟的对照研究。我们调查的组合物和热历史的祖上的放射性产量的影响,从而亮度,事件。我们的研究结果提供了一个解释的一些观察到的平均亮度与宿主星系的属性的趋势。
2010-11-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A persistent bow shock in a diskless magnetised accreting white dwarf
Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences(尼古拉·哥白尼天文学中心,波兰科学院);Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理系河外天文中心);INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台);School of Physics and Astronomy, University of Southampton(南安普顿大学物理与天文学院);INAF-Osservatorio Astronomico di Brera(意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台);University of Oxford, Department of Physics, Astrophysics(牛津大学物理系天体物理学);Institute of Space Sciences (ICE, CSIC)(空间科学研究所(欧洲空间科学中心,西班牙高等科学研究委员会));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究研究所);South African Astronomical Observatory(南非天文台);Department of Astronomy, University of Cape Town(开普敦大学天文系);Department of Physics, University of the Free State(自由州大学物理系);Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系);Department of Astrophysics/IMAPP, Radboud University(拉德堡德大学天体物理学/IMAPP系)
研究发现盘外磁化吸积白矮星1RXS J052832.5+283824存在持续bow壳,其磁场强度达42-45 MG,排除了热核爆炸和供体风等传统解释,表明存在未被识别的能量损失机制。
2026-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
2D simulations of the double-detonation model for thermonuclear transients from low-mass carbon-oxygen white dwarfs
热核爆炸可能发生在CO白矮星(WD)从伴星吸积He的双星中。如果吸积率允许足够大的质量的He积累之前,点燃核燃烧,He表面层可能会爆炸,引起天体物理瞬变。He层的爆炸产生冲击波,冲击波传播到下面的CO WD中。这可能直接在CO WD的边缘处点燃爆炸,或者充分压缩WD的核心以在中心附近触发CO爆炸。如果任何一个点火机制工作,两次爆炸都可以释放足够的能量来完全解开WD。在这里,我们扩展我们的二维研究这个双爆轰模型低质量CO WD。我们研究了在低质量CO WDs中通过激波会聚触发二次核心爆轰的可行性以及这种爆轰的可观察后果。我们的研究结果表明,核心爆炸是可能的,即使是最低的CO核心质量实现的性质。我们计算光谱和光变曲线的模型中,无论是边缘点燃或压缩引发的CO爆炸被假定发生,并比较这些模型中,没有CO爆炸被允许发生。如果在爆炸之前发生CO WD的显著冲击压缩,则CO WD的爆炸可以产生足够大质量的放射性铁族核以影响光变曲线。特别是,这可能导致相对缓慢的最大后下降。然而,如果二次爆炸是边缘点燃的,则CO WD爆炸主要产生中等质量的元素,这些元素对可观测量的影响更微妙。在这种情况下,需要进行近红外观测和详细的光谱分析,以确定是否发生了核心爆炸。我们评论的影响,我们的结果理解特殊的天体物理瞬变,包括SN 2002bj,SN 2010X和SN 2005E。
2011-11-09 astro-ph.HE
Numerical and Physical Challenges to Nebular Spectroscopy in Thermonuclear Supernovae
该研究针对热核超新星星云光谱模拟的物理与数值挑战,利用非LTE流体动力学辐射代码HYDRA分析高能转化、紫外光学厚等效应,验证了近钱德拉塞卡质量偏中心延迟爆轰模型可复现JWST观测的Ia型超新星光谱特征。
2025-01-13 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
Chemical abundances in Sgr A East: evidence for a Type Iax supernova remnant
最近的观测表明,热核超新星(SNe)的观测行为和爆炸机制有着显著的多样性。一种新兴的奇特热核超新星,称为Iax型,表现出与正常Ia型不同的光度和光谱行为。它们的起源仍然存在很大的争议,但白矮星(WD)的纯湍流爆燃被认为是主要的形成理论。大量的Iax型超新星表明存在着未被确认的银河系Iax型超新星遗迹(SNRs)。我们报告的证据表明,在银河系中心的SNR Sgr A东造成的一个纯粹的湍流爆燃的一个卡拉塞卡质量的碳-氧WD,爆炸机制用于Iax型SNe。我们的X射线光谱研究的Sgr A东使用3 MS的钱德拉数据显示低比例的中间质量元素的Fe和大的Mn/Fe和Ni/Fe比。这种丰度模式不符合核心崩溃或正常的Ia型模型。因此,Sgr A East是第一个被提出可能是Iax型起源的银河SNR,也是研究这一特殊类别的最近目标。我们将Sgr A East与富铁SNRs 3C 397和W 49 B进行了比较,后者也具有高Mn和Cr丰度,并被声称是由克拉塞卡质量WD的燃烧爆炸引起的(尽管存在争议)。我们的研究表明,它们有不同的丰度模式。热核SNRs的X射线能谱研究,为克拉塞卡质量WDs存在多种爆炸通道和多种金属输出的理论提供了观测证据。
2020-11-24 astro-ph.HE