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
Merging White Dwarfs and Thermonuclear Supernovae
热核超新星是在与伴星的相互作用重新点燃碳氧白矮星的核聚变时产生的,导致热核失控,压力灾难性的增加,以及整个白矮星的解体。通常认为,当白矮星的质量接近克拉塞卡质量时,聚变在近密核条件下被重新点燃。我简要地描述了两个长期存在的问题所面临的这种情况下,我们的建议,这些超新星,而不是由合并的碳氧白矮星,包括那些产生sub-brasekhar质量残余。然后,我转向可能的观测测试,特别是那些测试在燃烧过程中是否存在电子捕获的测试。
2012-09-25 astro-ph.HE
Delay Times and Rates for Type Ia Supernovae and Thermonuclear Explosions from Double-detonation Sub-Chandrasekhar Mass Models
我们提出的理论延迟时间和热核爆炸率,被认为是生产Ia型超新星,包括双爆子Bracrasekhar质量模型,使用人口合成二进制演化代码StarTrack。如果在白矮星表面的氦积累层中爆炸后,亚克拉塞卡质量的碳氧白矮星的爆炸(“双爆炸”模型)能够产生与超新星Ia相似的热核爆炸,那么这些亚克拉塞卡质量的爆炸至少可以解释观测到的超新星Ia速率的一部分。不管是否所有的双爆炸看起来像“正常”的超新星Ia,在任何情况下,爆炸预计是明亮的,因此可能被检测到。此外,我们发现,双爆轰的子-Brachasekhar质量超新星Ia的延迟时间分布可以分为两个不同的形成通道:“即时”氦星通道的延迟时间<500百万年(所有的子-Brachas的10%),和“延迟”双白矮星通道,延迟时间>800百万年跨越到哈勃时间(~90%)。这些发现与最近的观测得出的延迟时间分布相吻合,后者揭示了大量的超新星Ia的延迟时间小于5亿年,而相当一部分的延迟时间也跨越了~1 Gyr到哈勃时间。
2011-06-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Remnants of Subdwarf Helium Donor Stars Ejected from Close Binaries with Thermonuclear Supernovae
一些由白矮星(WD)和热亚矮星(sdB)氦星组成的双星系统将在sdB星的氦燃烧寿命内发生接触。WD上的吸积氦不可避免地经历热核不稳定性,导致爆炸,预计将过渡到WD核心,并导致热核超新星,而施主轨道附近的高速。最近发现的快速移动的对象,占据不寻常的位置上的HR图的动机,我们探讨了热核超新星的捐助者在这个特定的双爆炸的情况下的影响。我们使用MESA模型的二进制爆炸的时刻,然后三维雅典娜++模型的超新星喷出物与施主星的流体动力学相互作用,计算的质量被剥离的量和熵沉积在深恒星内部的强冲击,横穿it.We表明,这些施主残余物喷出的速度主要由其轨道速度:$700-900\ \rm km\ s^{-1}$。我们通过在MESA模型中引入激波熵来模拟残骸的长期热演化。作为对这种熵变的反应,施主残余物会膨胀并变亮,时间跨度从$10^6-10^8$年不等,这给了这些逃逸恒星足够的时间在它们离开银河系之前观察到它们的膨胀状态。即使在表面层被剥离后,一些施主仍保留足够的质量来恢复核心氦燃烧,并进一步延迟衰减超过$10^8$年。
2019-10-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear explosions as Type II supernovae
本研究模拟碳氧白矮星与红巨星氦核在公共包层内并合引发的双重爆轰,发现其可呈现约40天的IIP型超新星平台光变,并提出鉴别诊断。
2024-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
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
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
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 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
A Deep Search for Prompt Radio Emission from Thermonuclear Supernovae with the Very Large Array
对Ia型超新星(SNe Ia)周围星周物质的探测是对Ia型超新星祖先性质的最有力的检验之一,射电观测提供了对这种物质的特别敏感的探测。在这里,我们报告了Ia超新星及其低光度热核表亲的射电观测结果。我们提出了最大的,最灵敏的,光谱多样性的研究提示(Δ t <~ 1年)的85热核SNe的射电观测,包括25个由我们的团队获得的前所未有的深度的卡尔G。Jansky甚大阵。根据这些观测结果,SN 2012 cg与SN 2011 fe和SN 2014 J一起成为一个Ia型SN,具有非常深的射电极限和极好的时间覆盖(6个历元,爆炸后5--216天,Mdot/v_w <~ 5 x 10^-9 M_sun/yr /(100 km/s),假设Bdot_B = 0.1,Bdot_e = 0.1)。所有的观测结果都没有探测到,这对星周物质的存在产生了很大的限制。我们提出的时间和频谱的分析模型,从热核SNe预期从风分层或均匀密度介质的相互作用的即时无线电发射的演变。这些模型使我们能够限制原始物质的质量损失率,假设风速v_w=100 km/s,限制范围为Mdot <~ 10^-9- 10 ^-4 M_sun/yr。我们比较我们的无线电约束与银河系共生双星的测量,得出结论,<10%的热核SNe有红巨星同伴。
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Combustion in thermonuclear supernova explosions
Ia型超新星与白矮星的热核爆炸有关。燃烧过程在核反应中转化物质,释放出爆炸恒星所需的能量。与此同时,它们产生放射性物质,为辐射提供动力,并引起可观测物质的形成。因此,燃烧过程的物理机制,在这里审查,是理解这些天体物理事件的关键。理论建立了两种不同的燃烧前沿传播模式:亚音速爆燃和超音速爆震。两者都被认为在热核超新星中起着重要作用。讨论了爆燃和爆轰的物理本质和理论模型,并给出了数值实现。由于这些现象涉及的空间尺度范围很广,因此出现了一个特别的挑战。燃烧波及其与流体流动和不稳定性的相互作用都不能在模拟中直接解决。大量的建模工作需要一致地捕捉这样的效果和相应的技术进行了详细讨论。它们构成了现代热核超新星爆炸多维流体动力学模拟的基础。简要地提到了热核超新星爆炸中的爆燃转爆轰问题。
2017-03-27 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
Predicted spatial and velocity distributions of ejected companion stars of helium accretion-induced thermonuclear supernovae
热核超新星(SNe),其中一个子集是非常重要的SNe类型,Ia,仍然是现代天体物理学中了解较少的现象之一。近年来,单一的简并氦(He)供体通道,其中一个白矮星(WD)吸积富氦物质从一个氢耗尽的伴星,已成为这些事件的一个有前途的候选祖先场景。在这种情况下,一个悬而未决的问题是伴星的命运,这将是明显的失控热亚矮星(He sdO/B)在SN事件的后果。以前的研究表明,弹射伴星的运动学特性提供了一个机会,更仔细地检查SN祖系统的属性。然而,由于观测到的物体数量与理论预测不符,这种机制的可行性受到质疑。在这项研究中,我们首先合成了一个人口的伴星弹出上述机制,考虑到预测的喷射速度,推断人口密度在银河系(Gal.)质量分布和随后的运动学在Gal。潜力然后,我们讨论这个人口的天体测量性质。我们提出了$10^{6}$个人弹射轨迹,数值计算与一个新开发的,轻量级的仿真框架。预计在Gal方向上会出现近距离物体密度分布的峰值。中心如果实现了整个考虑的质量范围,径向速度分布应在500 \kms处显示峰值。如果仅考虑接近的US 1,708类似物,则在($\sim750-850$)\kms处应存在峰。我们发现,令人费解的缺乏确认幸存的伴星的热核SNe,虽然可能是一个观测相关的选择效应,可能表明选择对高质量的捐助者在SD的他捐助者通道。(-abridged-)
2021-01-20 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
Helium Accumulation and Thermonuclear Instabilities on Accreting White Dwarfs: From Recurring Helium Novae to Type Ia Supernovae
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);Azrieli College of Engineering(阿茨瑞利工程学院)
研究白矮星上氦的积累,探讨初始白矮星质量及氦吸积率的广泛参数空间,揭示不同吸积率下的不同现象,包括周期性氦新星爆发和Ia型超新星的可能触发机制。
2026-04-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Superlinear Type II Superluminous Supernovae 2017fck and 2019cmv: A Possible Origin from Interacting Thermonuclear Supernovae
University of Florida(佛罗里达大学);Las Cumbres Observatory(拉斯坎伯斯天文台);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Monash University(莫纳什大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学);CIFAR(加拿大先进研究院);Shady Side Academy(阴影边学院);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);University of California(加州大学);University of Toronto(多伦多大学)
研究超亮超新星2017fck和2019cmv,通过光学测光和光谱分析,结合计算SNe Ia-CSM数值光变曲线模型网格,推断其高CSM质量,为超线性SLSNe-II提供可能的热核起源。
2026-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
On Simulating Type Ia Supernovae
Ia型超新星是明亮的恒星爆炸,其光变曲线可以作为宇宙学研究的距离指标。尽管它们在这方面的应用非常成功,但这些事件的祖先并不完全了解。我们描述了模拟Ia型超新星的热核失控发生在一个巨大的白矮星星的范例。我们描述的多尺度物理过程,现实的模型必须纳入和数值模型,我们雇用这些。特别是,我们描述了一个火焰捕获计划,解决了未解决的尺度上的湍流热核燃烧的问题。我们提出了我们的研究结果的Ia型超新星的系统学,包括亮度的趋势,从主机星系的属性,同意与观测。我们还提出了领导级架构的模拟性能结果。
2012-05-04 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
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
Thermonuclear and Electron-Capture Supernovae from Stripped-Envelope Stars
当从富含氢的包层中剥离出来时,初始质量在$\sim$ 7和11 M $_\odot$之间的恒星会发展出大质量的简并核心并坍缩。根据最终的结构和组成,结果可以从热核爆炸到电子捕获超新星(ECSN)中的中子星的形成。最近的研究表明,在这个质量范围内的恒星,当它们的中心密度仍然低于$ρ_{\rm c} \lesssim 10^{9.6}$ g cm $^{-3}$时,可能会引发爆炸性的氧燃烧。这使它们成为Ia型超新星的有趣候选者-我们称之为(C)ONe SNe Ia -并且可能对通过ECSNe形成中子星具有更广泛的意义。在这里,我们模拟了252氦恒星的演化,初始质量在$0.8-3.5$ M $_\odot$范围内,金属丰度在$Z=10^{-4}$和$0.02$之间。我们使用这些模型来约束的中心密度,成分和信封质量在爆炸氧气点火时。我们进一步研究这些属性的敏感性,质量损失率的假设,使用不同的风力效率的其他模型。我们发现,质量在$\sim$ 1.8和2.7 M $_\odot$之间的氦星演化到$1.35-1.37$ M $_\odot$(C)ONE核心,在中心密度在$\rm \log_{10}(ρ_c)\sim 9.3$和9.6之间时引发爆炸性燃烧。我们限制了核心碳燃烧后保留的残余碳的量,并得出结论,它在确定最终结果中起着关键作用:保留超过$\sim 0.005$ M $_\odot$碳的B…
2022-10-07 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
Filling The Pockets: The Spherical Nature of 3D Deflagration in Thermonuclear Supernovae
Florida State University(佛罗里达州立大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);University of Hawai’i at Manoa(夏威夷大学马诺阿分校);Planetary Science Institute(行星科学研究所);Hamburger Sternwarte(汉堡天文台)
研究发现湍流和磁场通过促进燃烧材料与未燃烧材料的混合,解决了三维爆燃模型中白矮星膨胀不足的问题。
2026-08-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional Simulations of Pure Deflagration Models for Thermonuclear Supernovae
我们使用三维、高分辨率、全星流体动力学模拟、使用拉格朗日示踪粒子计算的核合成产额以及使用辐射输运计算的光变曲线,对Ia型超新星的纯爆燃模型进行了系统研究。我们评估的模拟,通过比较他们的预测光变曲线与许多观察到的超新星Ia使用SALT 2数据驱动的模型,并发现模拟可能对应于下发光的超新星Iax。我们通过改变随机选择的点火点的数量从63到3500,和中心球的半径,他们被限制在从128到384公里的初始条件对我们的结果的影响进行了探索。我们发现,核燃烧的速度取决于在早期的点火点的数量,在中间时间的点火点的密度,在后期的封闭球的半径。结果主要取决于燃点的数量,但我们并不认为这是一般情况。点火点少的模拟释放更多的核能$E_{\mathrm{nuc}}$,有更大的动能$E_{\mathrm{K}}$,并产生更多的$^{56}$镍比那些有许多点火点,并在喷出物中的分布不同的$^{56}$镍,硅,和C/O。由于这些原因,具有少量点火点的模拟显示出更高的峰值B波段绝对幅度$M_\mathrm{B}$和上升和下降更快的光变曲线;它们的$M_\mathrm{B}$和光变曲线类似于欠发光SNe Iax的光变曲线,而具有许多点火点的模拟则不是。
2014-05-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Using nebular near-IR spectroscopy to measure asymmetric chemical distributions in 2003fg-like thermonuclear supernovae
本研究通过分析三颗2003fg型Ia超新星的晚期近红外光谱,发现其[Fe II]谱线存在不对称性,证实内部化学分布非球形,为前身星系统与爆炸机制研究提供了观测约束。
2025-03-21 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
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
Deflagration to detonation transition by amplification of acoustic waves in type Ia supernovae
基于白矮星包层中陡峭密度梯度的声波放大形成激波的理论,我们研究了热核超新星(SNe Ia)从爆燃到爆轰转变的一种新机制。如果密度有足够大的跳跃,湍流爆燃产生的小的压力和速度扰动就会变成梯度下的激波,在那里它会消散并加热介质。在正确的频率和振幅下,加热足以引发爆震,爆震可以向后传播并沿着密度梯度向上传播。我们学习了平面几何和球面几何。在平面情况下,我们做了频率和振幅的参数研究。我们发现,在低至马赫数M=0.003的扰动下,获得爆震是可能的。在球形情况下,几何阻尼使其更难引发爆轰,但考虑到小的He大气(<0.01 Msol),再次有可能获得小扰动(M=0.002)的爆轰。在热核超新星的背景下,这可能是一种将产生声波的湍流火焰转化为爆炸的方法。
2013-01-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
Diffuse Galactic antimatter from faint thermonuclear supernovae in old stellar populations
我们的银河系每秒钟都会发生几个$\times 10^{43}$低能正电子的湮灭。能够提供这种正电子的放射性同位素是在恒星、恒星残骸和超新星中合成的。然而,几十年来,一直没有确定一个主要的恒星正电子源,导致许多正电子来自外来来源的建议,如银河系中心的超大质量黑洞或暗物质湮灭。%,但这样的来源不能解释最近从扩展的银河系盘探测到的正电子信号。在这里,我们表明,一个单一类型的瞬态源,来自年龄3 - 6 Gyr的恒星星族和产生~0.03 $M_\odot$的正电子发射体$^{44}$ Ti,可以同时解释的强度和形态的银河系正电子湮没信号和太阳系丰度的$^{44}$ Ti衰变产物$^{44}$钙。这种瞬变可能是两颗低质量白矮星的合并,在外部星系中观察到的亚发光热核超新星,称为SN 1991 bg。
2017-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
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
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
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
Neutrino Signal of Collapse-Induced Thermonuclear Supernovae: The Case for Prompt Black Hole Formation in SN1987A
坍缩引起的热核爆炸(CITE)可以解释核心坍缩超新星(CCSNe)。我们提出了一个初步的分析CITE预测的中微子信号,并将其与SN 1987 A的中微子爆发进行比较。对于强CCSNe,如SN 1987 A,CITE预测了一个原中子星(PNS)吸积阶段,伴随着相应的中微子光度,可以持续几秒钟,并被黑洞(BH)形成突然切断。中微子的亮度可以在几秒到几十秒的死时间后通过吸积盘发射恢复。相比之下,CCSNe的中微子机制预测了一个较短的PNS吸积阶段,随后是一个缓慢下降的PNS冷却光度。我们重复文献中使用的统计分析来解释中微子机制,并将其应用于CITE。中微子爆发的前1-2秒同样符合CITE和中微子机制。然而,数据暗示在t=2-3秒时光度下降,与中微子机制有一定的张力,同时自然归因于CITE中BH的形成。SN 1987 A在5秒时发生的中微子事件表明,吸积盘在那时形成。我们进行2D数值模拟,表明CITE可能能够容纳这个光盘形成时间,同时再现喷出的$^{56}$镍质量和喷出物动能内的因素2-3的意见。我们估计的盘中微子光度,并表明它可以大致匹配的数据。这表明BH的直接形成与SN 1987 A的中微子爆发是相容的。利用目前的中微子探测器,下一个银河系CCSN的中微子爆发可能会给我们提供实时形成事件视界的前排座位。对事件视界附近现象的了解激发了建造几个兆吨中微子探测器,每年对河外CCSNe进行观测…
2016-01-13 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
Using $^{44}$Ti Emission to Differentiate Between Thermonuclear Supernova Progenitors
放射性同位素$^{44}$ Ti是在Ia型超新星(SNe Ia)中通过富含$α$的冻结和爆炸性氦燃烧产生的。在本文中,我们讨论了如何检测$^{44}$ Ti,无论是通过晚时间的光变曲线的超新星Ia,或直接通过伽马射线,可以唯一地约束的起源超新星Ia。特别是,建立在最近的进展,在流体动力学模拟氦点燃的双白矮星双星,我们证明了$^{44}$ Ti在附近的超新星Ia或在一个年轻的银河系超新星遗迹(SNR)的检测可以区分双爆轰和双退化通道的子-Bracrasekhar(子- $M_{\rm Ch}$)和近-Bracrasekhar(近- $M_{\rm Ch}$)超新星Ia。此外,我们预测,后期的光变曲线的富钙瞬变完全占主导地位的$^{44}$钛。
2022-10-19 astro-ph.HE astro-ph.SR
Impact of Uncertainties in Nuclear Reaction Cross Sections on p-Nucleosynthesis in Thermonuclear Supernovae
本文开发蒙特卡洛后处理方法量化核反应率不确定性对核合成丰度的影响,并应用于Ia型超新星中p-核的产生,发现最终丰度不确定性总体较小且主要由高密度区域主导。
2019-08-16 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
The two most recent thermonuclear supernovae in the Local Group: radio constraints on their progenitors and evolution
年轻的超新星遗迹(SNRs)提供了一个独特的视角,超新星(SN)的祖先和连接SNe的晚期演化与SNR阶段的开始。在这里,我们研究SN 1885 A和G1.9+0.3,最近的热核SNe在本星系群(与年龄$\sim 100$年)的无线电数据,这提供了一个敏感的探头的SN环境和能量。我们减少和共同添加4-8 GHz的观测从卡尔G。Jansky甚大阵列(VLA),以产生M31中心区域最深的无线电图像(RMS噪声为1.3 $μ$ Jy/波束,6.2 GHz)。我们在SN 1885 A附近探测到一些2.6 $σ$的弥散辐射,但与SN 1885 A的关联是不确定的,因为弥散辐射遍布M31的中心区域。VLA上限和HST测量得出SN 1885 A的环境密度$n_0 < 0.04$ cm $^{-3}$($\pm$ 0.03 cm $^{-3}$,由于系统学原因),以及$1-1.4$ M $_{\odot}$喷出物质量的动能$E_k \sim (1.3-1.7) \times 10^{51}$尔格。对于相同的喷出物质量范围,G1.9+0.3的VLA观测产生$n_0 = 0.18$ cm $^{-3}$和$E_k = (1-1.3) \times 10^{51}$ ergs。我们认为,一个sub-Bracrasekhar爆炸模型可能是SN 1885 A,在协议与X射线研究,但在张力与模型的HST吸收光谱…
2017-09-15 astro-ph.HE
Red vs Blue: Early observations of thermonuclear supernovae reveal two distinct populations?
我们研究了十几个Ia型超新星的早期阶段内在$(B-V)_{0}$颜色演化的推断时间的第一光($t_{first}$)的三天内发现,并有$(B-V)_0$颜色信息开始在5天内的$t_{first}$。样本表明有两个不同的早期种群。第一种是蓝色的种群,进化缓慢,第二种是红色的种群,进化更快。我们发现,早期的蓝色事件都是1991 T/1999 aa的类似与更明亮的缓慢下降的光变曲线比那些表现出早期的红色。将第一个示例放置在分支图上(即,\ion{Si}{2} $λλ$ 5972,6355伪等效宽度的比率)指示所有蓝色物体都是分支浅硅(SS)光谱类型,而除了类似2000 Cx的SN~ 2012 fr之外,所有早期红色事件都是分支核正常(CN)或CooL(CL)类型。一些潜在的过程有助于早期排放的探索,我们发现,在一般情况下,在同伴碰撞模型中固有的视角依赖性是不一致的所有SS对象与早期的观测是蓝色的,表现出过剩。我们警告说,在解释早期相位光变曲线时必须非常小心,因为可能有各种物理过程可能在起作用,而且重要的理论工作仍有待完成。
2018-08-30 astro-ph.HE
Faint supernovae and hyper-runaway white-dwarfs from single He-detonation in double HeCO-white-dwarf mergers
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院);California Institute of Technology(加州理工学院)
通过三维流体动力学模拟,研究双HeCO白矮星并合的氦爆轰过程,发现其可产生暗弱快速演化的热核瞬变,或解释部分暗弱超新星,还可能形成高速PG-1159型恒星,拓展了对白矮星并合的认知。
2026-07-30 astro-ph.HE astro-ph.SR
A New Model for Electron-Capture Supernovae in Galactic Chemical Evolution
我们研究的贡献,电子捕获超新星(ECSNe),低质量SNe从崩溃的铁核(FeCCSNe),和旋转的大质量恒星的化学成分的银河系。我们的模型包括热核ECSNe(tECSNe)和引力坍缩ECSNe(cECSNe)对化学演化的贡献。我们表明,如果ECSNe主要是引力坍缩SNe,但约15%的部分热核爆炸,该模型是能够再现太阳的丰度的几个重要的和有问题的同位素,包括$^{48}$钙,$^{50}$钛和$^{54}$铬连同$^{58}$铁,$^{64}$镍,$^{82}$硒和$^{86}$氪和几个锌-锆同位素。一个没有cECSNe发生的模型,只有tECSNe与低质量的FeCCSNe或旋转的大质量恒星,证明也非常成功地再现了这些同位素的太阳丰度。尽管ECSNe和低质量FeCCSNe的前身质量范围很小,但大的生产因素足以满足上述同位素的太阳库存。我们的模型是令人信服的,因为它没有引入新的紧张局势与太阳丰度分布的银河系模型-只倾向于改善模型预测的几个同位素。因此,提出的天体物理生产模型提供了一种自然和优雅的方式来解释天体物理元素生产周期表上最后一个未知的领域之一。
2019-08-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Mass Loss and Subsequent Thermal Evolution of Surviving Helium White Dwarfs Shocked by Thermonuclear Supernovae
本文通过三维流体动力学模拟和MESA演化模型,研究Ia型超新星冲击下幸存氦白矮星伴星的质量损失与后续热演化,建立了质量损失比例与压力比的关系,并用于解释观测到的超高速白矮星及约束超新星遗迹。
2025-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A mixed helium-oxygen shell in some core-collapse supernova progenitors
我们发展的模型旋转的大质量恒星的铁芯崩溃的阶段,使用MESA代码,并发现在某些情况下,主要是氦和氧的混合成分的壳。在我们研究的初始质量为13-40 Mo和初始旋转速度为0-450 km/s的参数空间中,我们发现只有一小部分模型具有显著质量的氦氧混合壳层。虽然壳层是由于旋转混合而形成的,但坍缩前的旋转速率并不是很高,这是高能中子引发热核爆炸所需要的。我们的研究结果表明,最近重新审视的超新星坍缩引起的热核爆炸机制最多只能解释一小部分核心坍缩超新星。这种氦氧混合壳层的存在仍然可能对核心坍缩超新星有一些影响,例如当喷流存在时的一些核合成过程,或者可能导致特殊的亚发光核心坍缩超新星。
2018-04-01 astro-ph.HE astro-ph.SR
Failed-Detonation Supernovae: Sub-Luminous Low-Velocity Ia Supernovae and Their Kicked Remnant White Dwarfs with Iron-Rich Cores
Ia型超新星(SNe Ia)起源于碳氧(C-O)白矮星(WD)的热核爆炸。单简并的情况下是一个很好的探索模型的超新星Ia不稳定的热核燃烧开始在吸积,rasekhar质量WD,并形成一个前进的火焰。通过几个提议的物理过程,上升的燃烧物质引发爆炸,随后消耗并释放WD。然而,如果爆炸没有被触发,并且爆燃太弱而无法解开恒星,则会出现完全不同的情况。我们探讨了重力约束爆轰(GCD)机制的SNe Ia的失败,并通过二维和三维模拟演示了失败的爆轰SNe的性质。我们发现,失败的爆炸SNe驱逐几个0.1太阳质量的燃烧和部分燃烧的材料,一小部分的材料回落到WD,污染残留WD与中间质量和铁族元素,可能隔离的核心形成WD的核心是富铁。剩余的材料以与WD的逃逸速度相当的速度不对称地喷射,并且作为响应,WD被踢到几百km/s的速度。这些反冲可能会使双星脱离束缚,并弹出一个失控/超高速WD。虽然爆炸失败的超新星的能量和喷射质量是典型热核超新星的一小部分,但它们很可能是亚发光的低速超新星Ia。因此,这种失败的爆炸可能解释或与所观察到的特殊超新星Ia的分支有关,例如低速亚发光超新星家族(SN 2002 cx/SN 2008 ha-like SNe)。
2012-11-20 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
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
Progenitors of Supernovae Type Ia
尽管Ia型超新星(SNeIa)在天体物理学的许多领域都具有重要意义,但SNeIa缺乏理论解释。标准的场景包括碳/氧白矮星接近克拉塞卡质量的热核爆炸;要么是来自伴星的吸积,要么是两颗白矮星的合并。我们调查的贡献,从两个渠道的SNIa率与二进制人口合成(BPS)代码SeBa,以约束二进制过程,如质量保留效率的WD吸积和共同的信封演变。我们确定的理论速率和延迟时间分布的SNIa祖细胞,特别是研究假设如何影响预测率。
2013-02-03 astro-ph.HE astro-ph.SR
Prospects of Searching for Type Ia Supernovae with 2.5-m Wide Field Survey Telescope
Ia型超新星(SNe Ia)是碳氧白矮星(WD)的热核爆炸,并作为距离指示器而闻名。然而,目前还不清楚WDs如何增加它们的质量,以及热核失控是如何发生的。与这些悬而未决的问题相关的观测线索,如爆炸后数小时至数天内的光度数据,是稀缺的。因此,一个基本的方法是发现SNe Ia在特定的时期与最佳的调查。2.5米宽视场巡天望远镜(WFST)是即将部署在中国西部的一个巡天设施。在本文中,我们评估SNe Ia与WFST模拟观测的可探测性。其次是体积率,我们生成一个光谱系列的超新星Ia基于数据的模型,并引入视线消光计算从观察者的亮度。通过与WFST的探测限的比较,我们可以计算出模拟WFST观测发现的Ia超新星的数量。我们希望WFST能在一年的运行中找到超过$3.0\times10^{4}$的前极大SNe Ia。特别是,WFST可以发现大约45个明亮的Ia型超新星,99个早期的Ia型超新星,或者$1.1\times10^{4}$观测良好的Ia型超新星,分别具有假设的宽,深,或中等模式,这表明WFST将是一个有影响力的设施,在时域天文学。
2022-12-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Asymmetrical thermonuclear supernovae triggered by the tidal disruption of white dwarfs
Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学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);Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS-Sorbonne Université(巴黎天体物理研究所,法国国家科学研究中心-索邦大学);JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and Technology(科罗拉多大学与美国国家标准与技术研究院联合物理天文实验室)
研究探讨了在密集恒星团核心中,白矮星被中间质量黑洞(IMBH)潮汐破坏时可能引发不 symmetric 的热核超新星,并通过高分辨率模拟展示了不同接近距离下的潮汐破坏和超新星事件的差异。
2026-04-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Thermonuclear Supernovae: Probing Magnetic Fields by Late-Time IR Line Profiles
我们研究了磁场B对Ia型超新星后期红外线轮廓和光变曲线的影响。作为基准,我们使用了一颗质量为M_{Ch白矮星(WD)的爆炸,特别是延迟爆轰模型。我们假设WD的初始表面磁场在1和1 E9 G之间。我们讨论了大尺度偶极子和小尺度磁场。我们发现,在1.644 μ的[Fe II]线可以用来分析爆炸WD的整体化学和密度结构,直到200天,而不考虑B。随后,正电子输运和磁场效应变得重要。到第500天,分布变得对B的形态敏感,并且偶极场依赖于方向。对于小尺度B,发现谱的方向依赖性很小或没有方向依赖性。在大约200天后,持续的宽线,平顶或短的配置文件需要高密度燃烧,这是一个WD接近M_CH的签名。窄峰配置文件是化学混合或亚MCh WD的签名。需要良好的时间覆盖来分离光学深度、B的大小和形态以及观察者的视角的影响。光谱需要约500 km/sec的分辨率和约20%的信噪比。线混合效果在约1.5和1.8 μ的同样突出的特征的例子中被证明。对于某些SNeIa,观测到超过300天的光谱,至少在某些情况下支持M_Ch质量爆炸,并且需要磁场等于或超过1 E6 G。我们简要地讨论了B的大小和形态对光变曲线的影响以及SNeIa多样性的局限性。我们认为,线轮廓是一个更直接的测量B。
2014-09-07 astro-ph.HE
Models for Type Ia supernovae and related astrophysical transients
我们给出了一个概述,最近的努力,模型Ia型超新星和相关的天体物理瞬变所造成的热核爆炸在白矮星。特别是,我们指出的挑战所造成的多物理多尺度性质的问题,并讨论可能的数值方法,以满足他们在流体动力学爆炸模拟和辐射转移建模。我们给出的例子,这些方法是如何应用到几个爆炸的情况下,已提出解释不同的子集,或在某些情况下,大多数观察到的事件。如果我们评论这些方案的一些成功和缺点,并强调重要的悬而未决的问题。
2018-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Iax Supernovae
Iax型超新星(SN Iax),也被称为SN 2002 cx-like超新星,是最大的一类奇特的白矮星(热核)超新星,已知有超过50个成员。SN Iax比正常的Ia型超新星(SN Ia)具有更低的喷出物速度和更低的光度,并且这些参数的范围更广。超新星Iax在光谱上类似于一些超新星Ia,但在所有超新星中,它们的晚期光谱是独一无二的,永远不会变成完全的星云。SN Iax绝大多数发生在晚型宿主星系中,这意味着相对年轻的人口。SN Iax 2012 Z是唯一一颗被探测到爆炸前祖星系统的白矮星超新星。人们提出了各种各样的模型,但最主要的一种假设是:Iax型超新星可能是一颗碳氧(或碳氧氖混合)白矮星的纯爆燃爆炸,由氦吸积到拉塞卡质量引发,不一定完全破坏恒星。
2017-08-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Normal type Ia supernovae from disruptions of hybrid He-CO white-dwarfs by CO white-dwarfs
Ia型超新星(SNe)被认为起源于碳氧(CO)白矮星(WD)的热核爆炸。标准Ia型超新星的祖先已经研究了几十年,一般可以分为恒星非简并同伴(单简并; SD模型)的CO WDs吸积材料爆炸,以及两个CO WDs(双简并; DD模型)爆炸相互作用所产生的爆炸。然而,目前的模型,这种SNe的祖先未能再现所观察到的爆炸的不同属性,也没有解释推断率和观察到的Ia型SNe和他们的预期祖先的人口的特点。在这里,我们表明,很少研究的合并CO-WD与混合氦-CO(He-CO)WD可以提供一个显着的分数正常Ia型SNe。在这里,我们使用详细的热核流体动力学和辐射传输模型表明,广泛的合并CO WD与混合He-CO WD可以引起正常的Ia型SNe。我们发现,这种富含He的合并会引起爆炸,其合成的光变曲线和光谱类似于观测到的Ia型SNe,特别是,它们可以产生宽范围的峰值光度,MB(MR)~ 18.4至19.2(~ 18.5至19:45),与正常Ia型SNe观测到的一致。此外,我们的人口合成模型表明,加上大规模的双CO-WD合并(产生更明亮的SNe)的贡献,它们可以潜在地再现Ia型SNe的全部范围,它们的速率和延迟时间分布。
2019-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR