Impacts of Multidimensional Progenitor Perturbations on Core-Collapse Supernova Explosions
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；University of Tennessee, Knoxville（田纳西大学诺克斯维尔分校）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；National Center for Computational Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室国家计算科学中心）；Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学）
研究多维前身结构对二维核心塌缩超新星爆炸发展的影响，分析冲击动力学、中微子加热、核丰度等核心机制，发现湍流能量对爆炸无显著影响。
2026-06-27 astro-ph.HE astro-ph.SR
Matter Mixing in Core-collapse Supernova Ejecta: Large Density Perturbations in the Progenitor Star?
物质混合是核心坍缩超新星爆发研究的重要内容之一。在本文中，我们进行了二维流体动力学模拟再现的高速$^{56}$ Ni块在SN 1987 A中观察到。这是首次提出在CCSN前身中利用大密度微扰产生瑞利-泰勒（RT）不稳定性，使物质有效混合。在球形爆炸的情况下，RT不稳定性是有效的在两个C+O/He和He/H界面的SN祖。微扰图样中的径向相干结构对于获得高速$^{56}$ Ni团簇是重要的。在非球面爆炸的某些情况下，我们还可以得到物质混合的特征和高速$^{56}$ Ni团簇。我们发现，在我们的工作中，最有利的模型之一有一个组合的双极和赤道不对称爆炸，其中至少25%的密度扰动是在不同的组成界面的CCSN祖。这些模拟结果与SN 1987 A的观测结果相当。
2015-07-25 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Influence of Stellar Rotation in Binary Systems on Core-Collapse Supernova Progenitors and Multi-messenger Signals
本文利用MESA和二维超新星模拟，研究双星系统中恒星自转对核坍缩超新星前身星的影响，发现初始轨道周期显著改变前身星结构及中微子与引力波信号，并在部分失败爆发模型中观测到恒星级黑洞形成。
2024-01-17 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
Pre-collapse Properties of Superluminous Supernovae and Long Gamma-Ray Burst Progenitor Models
我们分析了42个快速旋转、低金属丰度、准化学均匀演化的恒星模型在核心坍缩时质量范围在4到45 $\,\mathrm{M}_\odot$之间的性质。这种模型被认为是超亮超新星（SLSNe）和长持续时间伽马射线暴（IGRB）以及与它们相关的Ic-BL型超新星（SNe）的祖先。我们的研究结果表明，无论这些模型产生磁星驱动的SLSN爆炸或近临界旋转的黑洞（BH）是不是初始质量的单调函数。相反，一旦化学均匀性被打破，它们的爆炸性根据晚期核心演化而非单调地变化。使用不同的爆炸性标准，我们发现，我们的模型有一个明显的偏好，以产生SLSNe在较低的质量，和IGRB在较高的质量，但发现几个例外，预计IGRB形成的恒星低至10 $\,\mathrm{M}_\odot$，和SLSNe的祖先质量为30 $\,\mathrm{M}_\odot$。在一般情况下，我们的模型再现预测的角动量，喷出物的质量和磁场强度在核心崩溃推断SLSNe和IGRB，并建议显着的相互作用与他们的拱星介质，特别是低喷出物质量的爆炸。
2020-08-20 astro-ph.HE astro-ph.SR
Matter Mixing in Aspherical Core-collapse Supernovae: Three-dimensional Simulations with Single Star and Binary Merger Progenitor Models for SN 1987A
我们对SN 1987A的非球面核坍缩超新星进行了三维流体动力学模拟。研究了四种前超新星模型和参数化非球面爆炸的影响。四个超新星前模型包括一个蓝超巨星（BSG）模型，该模型基于最近为SN 1987A的祖先开发的缓慢合并场景（Urushibata et al. 2018）。另外两个是基于单星演化的BSG模型和两个红超巨星（RSG）模型。在调查的爆炸（模拟）模型中，一个模型与二进制合并祖模型和不对称的双极爆炸，它调用一个喷流爆炸，最好的再现约束的质量高速$^{56}$镍，推断从观察到的[Fe II]线配置文件。二元并合先驱体模型的优点是C+O核和氦层的$ρ\,r^3$轮廓平坦且延伸较少，这可能是由于氦核质量小。从最佳爆炸模型出发，预测了双极爆炸轴的方向（最强爆炸方向）、中子星（NS）反冲速度及其方向。其他相关的影响和未来的展望也被给出。
2019-12-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core-collapse supernova from a possible progenitor star of 100 M$_{\odot}$
在这项工作中，我们研究了大质量恒星的合成爆炸。我们选取一颗100 M的$_{\odot}$零年龄主序星，利用{ \tt MESA}对其进行演化，直到发生核心坍缩。然后，使用公开可用的恒星爆炸代码{ \tt STELLA}对得到的恒星模型进行爆炸。{ \tt STELLA}的计算结果为我们提供了辐射热光变曲线和光球速度演化以及超新星的其他物理性质。本文探讨了氢包层对超新星光变曲线的影响。我们还探讨了不同数量的镍质量的存在下，从这样的沉重的祖先，对他们的热光变曲线和光球速度的超新星的爆炸能量的变化的效果。
2022-05-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Core Collapse Supernova Gravitational Wave Emission for Progenitors of 9.6, 15, and 25 Solar Masses
我们提出了引力波发射预测的基础上，三个核心坍缩超新星模拟对应于三个不同的祖质量。质量跨度很大，在9.6到25太阳质量之间，最初都是不旋转的，并且有两种金属丰度：零和太阳。我们计算了正极化和交叉极化下的引力波应变随时间的演化，以及它们的谱分解和特征应变。
2022-08-22 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
The peculiar Ca-rich SN 2019ehk: Evidence for a Type IIb core-collapse supernova from a low mass stripped progenitor
附近星系M100中奇特的“富钙”SN 2019 ehk的性质仍然不清楚。它的起源一直在争论，要么是剥离的核心坍缩超新星，要么是热核氦爆炸事件。在这里，我们提出了非常晚的时间测光的瞬态获得的凯克我望远镜在$\approx280$天从峰值光。利用测光法对同时期的星云相位谱进行精确的通量定标，在不确定的消光范围内沿视线方向测量了$(0.19-1.08)\times10^{38}$ erg s $^{-1}$的[O I]光度和$(2.7-15.6)\times10^{38}$ erg s $^{-1}$的[Ca II]光度。我们使用这些测量来推导合成的氧质量的下限$\approx0.004-0.069$ M $_\odot$。氧质量是一个敏感的示踪剂的祖质量的核心坍缩超新星，我们的估计是一致的爆炸非常低质量的CO核心的$1.45-1.5$ M $_\odot$，对应于He核心质量的$\approx1.8-2.0$ M $_\odot$。我们提出了高质量的峰值光光谱的瞬态和突出的特点，氢在早期（“闪光”）和光球相光谱，这表明存在的$\gtrsim0.02$ M $_\odot$的氢在祖在爆炸的时候。在星云阶段，H的存在以及[Ca II]/[O I]的大比值（$\approx10-15$）与SN 2019 ehk是一颗IIb型核心坍缩超新星的一致性，它来自剥离的低质量（$\approx9-9.…
2021-01-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
The diverse lives of progenitors of hydrogen-rich core-collapse supernovae: the role of binary interaction
富氢超新星，被称为II型（SNe II），是大质量恒星核心坍缩后观察到的最常见的爆炸类型。我们使用分析估计和人口合成模拟来评估SNe II祖细胞的分数，预计已交换质量与同伴爆炸前。我们估计，1/3到1/2的SN II祖星在爆炸前与双星伴星有质量交换的历史。导致SN II祖星的主要双星通道涉及双星的合并。合并预计将产生多样性的SN II祖先的特点，这取决于进化的时间和合并的属性。另一种可能是，来自相互作用的双星的SN II祖先可能从它们的伴星吸积了质量，然后在伴星爆炸后被从双星系统中弹射出来。我们表明，SN II的祖先，预计经历了二元相互作用的整体分数是强大的对我们的模型中的主要物理不确定性。然而，不同的二元进化通道的相对重要性受到改变物理假设的影响。我们进一步讨论的方式，二进制可能有助于观察到的多样性SNE II考虑潜在的观测签名所产生的每个二进制通道。对于在爆炸时具有大量富氢包层的超新星（即，除了IIb型SNe外，一颗幸存的非致密伴星通常表明超新星的前身星是一颗宽的、没有相互作用的双星。我们认为，即使是II-P型SNe的一个显着的一部分，预计已获得质量的同伴爆炸前。
2019-07-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Synthetic observables for electron-capture supernovae and low-mass core collapse supernovae
质量在8到10个太阳质量之间的恒星预计会产生两种类型的超新星（SNe），电子捕获超新星（ECSNe）或核心坍缩超新星（CCSNe），这取决于它们以前的演化。任何一个相关联的祖保留扩展和大量的富氢信封，这些SNe的可观测性，因此，预计是相似的。在这项研究中，我们探讨了这两种类型的SNe的差异。具体来说，我们调查了三种不同的祖模型：一个太阳金属丰度ECSN祖与8.8太阳质量的初始质量，一个零金属丰度祖与9.6太阳质量，和一个太阳金属丰度祖与9太阳质量，进行辐射转移模拟这些祖。我们提出了这些模型的光变曲线。这些模型表现出非常低的光球速度变化约2000公里/秒，因此，这可能是一个方便的指示低质量SNe。ECSN在宽波段有非常独特的光变曲线，特别是U波段，与目前观察到的SN不相似。这个ECSN祖先是双星的一部分，将失去它的包络，因此光变曲线变得很短，无法检测。来自9.6太阳质量祖先的SN也表现出相当不寻常的光变曲线，这可以解释为初始成分中没有金属。人工铁污染的9.6太阳质量模型表明光变曲线更接近正常的SNe IIP。来自9个太阳质量祖先的SN仍然是所谓的低光度SNe IIP的最佳候选者，如SN 1999 br和SN 2005 cs。
2021-02-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
3D Synthetic Convective Velocity Fields to Initialise Core-Collapse Supernova Simulations from 1D Progenitors
Keele University（基尔大学）；Monash University（莫纳什大学）；University of Tokyo（东京大学）
本研究提出了一种基于1D初始条件生成合成三维速度场的方法，用于核心塌缩超新星模拟，以研究三维前身体不对称性对爆炸机制的影响。
2025-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Seeking Core-Collapse Supernova Progenitors in Pre-Explosion Images
我总结了我们所知道的关于恒星的本质，最终爆炸为核心坍缩超新星从检查之前采取的爆炸图像。通过记录超新星爆发前和超新星爆发后的图像，通常使用天基光学探测器或配备激光导星自适应光学系统的地基红外探测器以高分辨率拍摄，现在已经有近36颗核心坍缩超新星的祖先恒星的性质被直接测量或（更常见的）通过建立光度上限来限制。这些研究可以直接与恒星演化模型进行比较，从而可以对祖星的物理特征进行估计。我回顾祖特性（或限制）推断，从这项工作中的每一个主要的核心坍缩超新星类型（II-高原，II-线性，IIb，IIn，Ib/C），特别侧重于所使用的分析技术和过程中，通过得出的结论。还提供了一些个别事件的简要讨论，包括SN 2005 gl，一个IIn型超新星，被证明有一个非常明亮的-因此非常巨大的-在一个暴力的，明亮的蓝色变星样喷发阶段后不久爆炸的祖先，与标准的理论预测相反。
2009-08-13 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary-Stripped Stars as Core-Collapse Supernovae Progenitors
大多数大质量恒星在其生命周期中都会经历双星的相互作用，这会改变被剥离的恒星的表面和核心结构，对它们最终成为核心坍缩超新星的命运产生重大影响。然而，迄今为止，核心坍缩超新星的模拟几乎完全集中在单个恒星的演化上。我们提出了一个系统的模拟研究的单一和双剥离的恒星具有相同的初始质量的候选人的核心坍缩超新星（11 - 21 M $_{\odot}$）。一般来说，我们发现，双星剥离的恒星核心往往是不那么紧凑，更突出，更深的硅/氧界面，并优先爆炸相应的相同初始质量的单星。这两种演化模式之间的行为二分法将对超新星统计数据产生重要影响，包括最终的中子星质量、爆炸能量和核合成产额。被剥离的双星残余物也很有可能填充最重的中子星和最轻的黑洞之间可能存在的质量差。我们的工作在两个方面有所改进，因为我们自洽地解释了坍缩前的恒星演化和随后的爆炸结果。即便如此，我们的研究结果强调需要更详细的恒星演化模型，以捕捉爆炸结果的敏感性。
2021-04-07 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nucleosynthesis in 2D Core-Collapse Supernovae of 11.2 and 17.0 M$_{\odot}$ Progenitors: Implications for Mo and Ru Production
核心坍缩超新星是银河系历史上第一个重元素污染源。因此，重要的是研究其喷出物的核组成，并了解它们对祖细胞结构的依赖性（例如，质量、致密性、金属性）。在这里，我们提出了一个详细的核合成研究的基础上，两个长期的，二维的核心坍缩超新星模拟的11.2 M的$_{\odot}$和17.0 M的$_{\odot}$星。我们发现，在这两种模型中，核远远超出了铁组（高达$Z \approx 44$）可以产生，并详细讨论了p核$^{92,94}$ Mo和$^{96,98}$ Ru的核合成。虽然我们在两个模拟中观察到在稍微富中子的条件下产生$^{92}$ Mo和$^{94}$ Mo，但$^{96,98}$ Ru只能通过$ν$ p过程有效地产生。此外，在$ν$ p-过程中Ru的产生在很大程度上取决于喷出物中非常富含质子的材料的存在。当比较这些同位素在太阳系和太阳前颗粒中的丰度比时，这种生产机制的解开产生了有趣的后果。
2017-08-28 astro-ph.HE astro-ph.SR
Physical Correlations and Predictions Emerging from Modern Core-Collapse Supernova Theory
本研究基于20个最先进的3D核心坍缩超新星晚期模拟集合，推导了超新星可观测特征与前身星核心结构的多种相关性，发现爆炸具有自调节性，且致密度相关相关性比ZAMS质量相关的更稳健。
2024-03-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Three-dimensional Core-Collapse Supernova Simulations: From shell burning to shock revival
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
通过三维模拟研究不同质量前身星的核心坍缩超新星，发现多维前身星可提升激波后非径向动能与激波半径，且最早出现激波 revival，引力波增强源于吸积流变化。
2026-08-31 astro-ph.HE astro-ph.SR
Inferring the progenitor mass-kinetic energy relation of stripped-envelope core-collapse supernovae from nebular spectroscopy
本文利用星云光谱中[O I]/[Ca II]与[O I]宽度的相关性，推导剥离包层核心坍缩超新星的CO核质量–动能关系，发现富氦与缺氦亚型遵循同一标度律。
2023-03-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Magnetorotational core collapse of possible GRB progenitors. II. Formation of protomagnetars and collapsars
我们评估的紧凑，大质量，低金属含量的恒星，在选定的前超新星核心的旋转和磁场的程度的微小变化的崩溃后的演化残余物的方差。这些恒星模型通常被认为是长伽马射线暴的祖先。坍缩后形成的原中子星（PNS），其质量可能由于吸积而不断增长，其命运关键取决于反弹时的极向磁场强度。如果极向磁场足够弱，PNS会在几秒钟内坍缩成黑洞（BH）。在这条进化轨道上的模型包含有前途的BMSAR引擎。极向磁场在大的径向尺度上平滑（例如偶极场），或者相对于原始的超新星前核心稍微增强，产生持久的PNS。在这些模型中，BH的形成被避免或推迟了很长一段时间，因此，它们可能会产生原磁星（PM）。我们的一些PM候选人已经在核心反弹后运行了$\lesssim 10\,$ s，但他们还没有进入开尔文-亥姆霍兹阶段。在这些模型中，一些显示出自旋下降的偶发事件，在此期间，我们发现PM（$M_{PNS} \approx 1.85\,M_\odot - 2.5\,M_\odot$，$\bar{P}_{PNS} \approx 1.5 - 4\,$ ms和$b^{\rm surf}_{PNS} \lesssim 10^{15}\,$ G）的理论预期与性能广泛兼容，并且它们非常准直的超新星喷出物几乎到达恒星表面，爆炸能量（仍在增长）$\gtrsim 2\times 10^{51}\,$ erg。
2020-10-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
Massive Star Evolution and Nucleosynthesis -Lower End of Fe-Core Collapse Supernova Progenitors and Remnant Neutron Star Mass Distribution-
为了探索恒星演化、超新星、伽马射线暴和核合成等各个方面的问题，我们开发了一个新的高效的恒星演化程序。在本文中，我们描述了这个新的代码和比较的结果与以前的代码计算。具体而言，我们专注于铁核坍缩超新星下端的祖先演化，以及残余中子星的质量分布。我们描述了不同的假设将导致不同的中子星质量分布。我们还回顾了我们研究小组最近的工作。
2012-07-23 astro-ph.SR
Constraints on core-collapse supernova progenitors from explosion site integral field spectroscopy
在观测上，超新星（SNe）根据其独特的特征被分为子类。这种多样性反映了祖先恒星的多样性。目前还不完全清楚大质量恒星演化成SN的不同路径是如何受到原始恒星初始质量和金属丰度等基本参数的影响。本文通过对母恒星星族在爆炸点的研究，对不同的核心坍缩SN子类中的母恒星初始质量和金属丰度进行了限制。收集和分析了83个中位距离为18 Mpc的近SN爆炸点的积分场光谱（IFS），使SN祖先的母恒星星族的检测和光谱提取成为可能。通过与简单的恒星星族模型和强线方法的比较，从母恒星的恒星星族谱出发，导出了同时代祖先恒星的初始质量和金属丰度。此外，近红外IFS被用来重现爆炸地点的恒星形成历史。不同SN类型之间没有观察到显著的金属丰度差异。发现SN Ic的典型祖细胞质量最高，其次是Ib型，然后是IIb型和II型。SN IIn是与年轻恒星星族相关性最小的恒星，因此是大质量的祖先。然而，只有当比较SNe IIn与其他亚类时，才观察到祖细胞初始质量的统计学显著差异。发现了初始质量估计值低于25~ $M_\odot$的剥离包膜SN祖细胞;这些被认为是二元祖细胞的结果。与以往的研究结果一致，这些结果支持了这样一种观点，即核心坍缩的SN祖先不能只来自单星通道，而单星通道和双星通道都在核心坍缩的SNe的产生中起作用。[删节]
2017-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Revisiting the explodability of single massive star progenitors of stripped-envelope supernovae
几乎没有氢或只有少量氢的剥离包层超新星（IIb、Ib和Ic型）约占观测到的大质量恒星爆炸的三分之一。它们的起源和祖先的进化还没有完全了解。被自己的恒星风剥离的超大质量单星（太阳金属丰度为$\gtrsim 25-30 M_{\odot}$）被认为是这些事件的可能祖先。然而，最近的一维核心坍缩模拟表明，一些大质量恒星可能在爆炸失败后直接坍缩成黑洞，并伴随着微弱或不可见的瞬态。在这封信中，我们估计了直接坍缩成黑洞对单个恒星产生的剥离包络超新星速率的影响。为此，我们计算太阳金属丰度的单星MESA模型，并按照人口合成中常用的处方将其最终状态映射到其核心崩溃结果。根据我们的模型，没有一颗失去整个富氢包层的恒星能够爆炸，只有一小部分留下薄氢包层的祖先（IIb祖先候选者），除非我们使用一个处方，将湍流的影响考虑在内，或者调用增加的风质量损失率。这一结果增加了解释大多数剥离包层超新星的单星范式与其观测到的速率和性质之间的现有张力。从表面上看，我们的研究结果指向一个更高的贡献，双祖剥离信封超新星。或者，它们可能表明在将不同的恒星模型映射到大质量恒星的核心坍缩结果和/或更高的整体质量损失的常见实践中存在不一致性。
2021-12-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
A Diversity of Wave-driven Pre-supernova Outbursts
许多核心坍缩的超新星祖先显示出增强的前超新星（SN）质量损失和爆发的迹象，其中一些可能是由祖先恒星内的波能传输提供动力的。根据恒星的结构，由后期核燃烧驱动的对流激发波可以将大量能量从核心带到包层，在那里波能以热量的形式消散。我们研究波能量传输的过程中，单星SNe祖细胞与质量之间的$11-50 M_{\odot}$。利用MESA的恒星演化模拟，我们计算了恒星演化到核心坍缩时产生的波功率以及传输到恒星包层的波功率。这些模型通过结合更现实的波浪谱和非线性阻尼效应来改进先前的努力，与先前的工作相比，将我们的波浪加热估计减少了$\sim$ 1个数量级。我们发现，在氧/氖燃烧过程中激发的波通常在典型的（$M < 30 M_\odot$）SN祖细胞的核心崩溃前0.1-10年传输$10^{46-47}$ erg的能量。高质量的祖细胞通常可以在氧/氖燃烧过程中传递$\sim 10^{47-48}$ erg的能量，但这往往发生在较晚的时间，大约在核心坍塌前0.01-0.1年。在经历半简并氖点火的低质量SN祖星（$M \lesssim 12 M_\odot$）和表现出对流壳层合并的高质量祖星（$M \gtrsim 30 M_\odot$）中，SN前爆发可能最为明显。
2020-11-16 astro-ph.HE astro-ph.SR
On the mass of supernova progenitors: the role of the $^{12}$C$+^{12}$C reaction
对于超新星前身质量的精确知识对于解答现代天体物理学的各种问题是必不可少的，例如与Galerkin的动力学和化学演化有关的问题。本文修正了CO白矮星前身质量的上限（\mup）和正常II型超新星前身质量的下限（\mups）。特别是，我们提出了新的恒星模型与质量之间的7和10 \msun，讨论他们的最终命运和最近的改进，我们的理解的低能量率的\c 12 c12反应的影响。
2019-01-01 astro-ph.SR
The landscape of binary core-collapse supernova progenitors and the late emergence of Wolf-Rayet winds
本文通过数千个双星演化模拟，系统描绘了核心坍缩超新星前身星的多样图景，并发现被双星剥离的恒星在演化末期会短暂出现沃尔夫-拉叶星风，可解释I b/c型超新星的观测特征。
2025-07-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type Ibn supernovae from ultra-stripped supernova progenitors
本研究揭示极剥离超新星前身星在核心坍缩前因剧烈硅燃烧损失质量并形成致密星周物质，导致其爆发被观测为Type Ibn超新星，为这类超新星起源提供新解释。
2025-10-08 astro-ph.HE astro-ph.SR
The single-degenerate model for the progenitors of accretion-induced collapse events
氧氖白矮星（ONe WD）的吸积诱导坍缩（AIC）是恒星演化的一种理论预测结果，可能与某些中子星系统的形成有关。然而，AIC事件的起源模型还没有得到很好的研究，最近的研究表明，当CO WD表面发生偏离中心的碳点火时，CO WD+He星系统也可能通过AIC过程参与中子星系统的形成。本文系统地研究了AIC事件的单简并（SD）模型，包括CO WD+He星通道和ONe WD+MS/RG/He星通道的贡献。首先，在详细的双星演化计算的基础上，给出了在轨道周期--次质量平面内产生AIC事件的这些SD通道的初始参数空间。然后，根据一种二进制总体综合方法，基于初始参数空间，给出了这些SD通道的AIC事件发生率和延迟时间。我发现我们银河系中AIC事件的发生率在$\sim0.3-0.9\times10^{-3}$ \，yr $^{-1}$的范围内，它们的延迟时间为$>$ 30\，Myr。研究还发现，ONe WD+He星通道是产生AIC事件的主要途径，而CO WD+He星通道在研究AIC事件的起源时不可忽略。
2018-08-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosion Dynamics of Parametrized Spherically Symmetric Core-Collapse Supernova Simulations
我们报告的方法，推，触发核心坍缩超新星（CCSN）爆炸的大质量恒星的球对称。这种方法提供了一个框架来研究核心坍缩超新星的许多重要方面：冲击波通过恒星的影响，爆炸性超新星核合成和祖先遗迹连接。在这里，我们给出了一个概述的方法，比较结果的多维模拟和调查的祖和状态方程的黑洞形成的影响。
2016-10-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Setting the Stage for Circumstellar Interaction in Core-Collapse Supernovae II: Wave-Driven Mass Loss in Supernova Progenitors
超新星（SNe）与星周物质的相互作用提供了证据，表明在导致核心坍塌的最后几年里，恒星质量会发生剧烈的损失。我们认为，在核心氖燃烧期间和之后，由核心对流激发的内部重力波可以利用核心聚变功率，并将超爱丁顿能量通量输送到恒星包层，潜在地释放高达1个太阳质量的物质。在这项工作中，我们探索的内部条件SN祖使用MESA 1-D恒星演化代码，在寻找那些最容易受到波驱动的质量损失。我们专注于简单的，数量级的考虑适用于广泛的祖细胞。在核心氖和氧融合过程中，波驱动的质量损失优先发生在低质量（<~ 20太阳质量ZAMS）恒星或大质量的亚太阳金属丰度恒星中。在我们所观测到的SN祖先中，大约有20%可以激发出约10^46 - 10^48尔格的能量波，这些波可能在核心坍缩的几个月到十年内导致质量损失。这种能量可以产生一个10^-3 - 1太阳质量的环星环境，在爆炸前达到约100天文单位。我们预测的能量与前SN质量喷射和核心崩溃的时间之间的相关性，最激烈的质量损失优先发生在更接近核心崩溃。在硅燃烧过程中，我们的祖先模型经历了一个大约5天的阶段，波能可以将大约10^-3 - 1太阳质量的恒星包层膨胀到大约10 - 100 s太阳半径。这表明，一些名义上紧凑的SN祖细胞（Ibc型祖细胞）将具有与传统假设显著不同的SN冲击爆发特征。我们讨论了我们的结果对核心塌陷SN机制的影响，来自扩展祖细胞的IIn型SNe，IIb型…
2013-08-27 astro-ph.SR
On The Development of Multidimensional Progenitor Models For Core-collapse Supernovae
大质量恒星壳层对流的多维流体动力学模拟表明，铁核坍缩过程中可能会放大非球面扰动的发展。这些扰动通过增加停滞激波后的总应力，对延迟中微子驱动的核心坍缩超新星爆炸机制产生了至关重要的影响。在本文中，我们研究了15 \msun模型在1-，2-和3-维（3D）演化的最后$\sim$ 424秒前的重力不稳定性和铁芯崩溃使用MESA和FLASH模拟框架的属性。我们发现，就在崩溃之前，我们最初扰动完全三维模型达到角平均对流速度大小的$\approx$ 240-260公里秒$^{-1}$在Si和O壳层区域的马赫数$\approx$ 0.06。我们发现大部分的权力在O壳驻留在大尺度，其特征在于球谐阶数（$\ell$）为2-4，而Si壳显示宽光谱上较小尺度的$\ell\approx30-40$。两个对流区在接近崩溃时都显示出$\ell=5$功率的增加。我们表明，1D \texttt{MESA}模型同意与对流速度分布和速度的硅壳相比，我们的最高分辨率的3D模型。然而，在O壳层区域，我们发现\texttt{MESA}预测的速度比我们所有的3D模型建议的速度慢大约\emph{four}倍。在这项工作中考虑的所有八个多维恒星模型都是公开的。
2020-08-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
Final compact remnants in core-collapse supernovae from 20 to 40 $M_\odot$: the lower mass gap
X射线双星观测表明，在$\sim 2-5 ~M_\odot$范围内的致密天体质量稀少，即“低质量间隙”。引力波探测已经解锁了另一种质量测量方法，aLIGO/Virgo已经在间隙中观察到了一些候选者。我们重新回顾了具有不同初始爆炸能量的$\sim 20-40~M_\odot$祖星的核心坍缩超新星（CCSNe）的数值模拟。因此，较低的爆炸能量自然会导致低金属性祖先更有效的回退吸积，然后CCSNe中心的新生黑洞（BH）可以逃离间隙，但中子星不能轻易坍缩成间隙中的BH;然而，太阳金属性祖先的最终残余物会粘在间隙中。如果我们考虑到只有剧烈的CCSNe才能被观测到，而那些具有较低爆炸能量的CCSNe是普遍存在的，那么较低的质量间隙就可以合理地建立起来。缺口的宽度和深度主要取决于CCSN的初始爆炸能量和金属丰度。人们可以预期，未来对致密天体的多信使观测将描绘出间隙的形状，这可能会限制CCSNe及其祖先的性质。
2021-06-10 astro-ph.HE astro-ph.SR
The first 3D MHD core-collapse progenitors II: Rotation, magnetic-field amplification, and magnetic topology
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Keele University（基尔大学）
通过三维磁流体动力学模拟，研究快速自转磁化前身星在核坍缩前的角动量分布、磁场放大和磁拓扑，发现对流区驱动角动量重新分布并放大磁场，为磁转动核坍缩模拟提供更真实的初始条件。
2026-05-21 astro-ph.SR
On the Progenitors of Core-Collapse Supernovae
理论认为，一颗初始质量约为太阳质量8倍至140倍的恒星，其铁核会发生灾难性的引力坍缩，最终形成中子星或黑洞。这种核心坍缩过程通常被认为伴随着恒星外壳的喷射，成为超新星。这一既定理论现在正在通过观测进行验证，超过30颗核心坍缩超新星的祖先恒星的性质已经通过检查爆炸前拍摄的高分辨率图像直接测量。在这里，我回顾了从这些研究中学到的东西，并简要地探讨了对恒星演化理论的潜在影响，“失败的超新星”的存在，以及我们对核心坍缩爆炸机制的理解。
2010-10-31 astro-ph.CO astro-ph.SR
Observed Fractions of Core-Collapse Supernova Types and Initial Masses of their Single and Binary Progenitor Stars
我们分析观察到的分数的核心坍缩SN类型的利克天文台SN搜索，我们讨论了相应的影响大质量恒星的演化。对于一个标准的国际货币基金组织，观察到的SN类型的分数不能与单星演化的预期相协调。WR星的质量范围，摆脱他们的H信封通过自己的质量损失占不到一半的观测分数SNeIbc。SNeIbc的祖先必须延伸到一个更低的初始质量范围比经典WR星，我们认为，大多数SNIbc和SNIIb的祖先必须产生二进制罗氏瓣溢出。SNeIc仍然追踪到更高的质量和金属丰度，因为WR阶段的线驱动风去除了He层，并推动了从SNIb到Ic的转变。SNeIb和IIb的质量较小的祖先星可能不是经典的WR星;它们可能在弱风下不亮，可能被过亮的质量增加的伴星所隐藏，这些伴星看起来像B[e]超巨星或具有非球面拱星材料的相关物体。其余的SN类型（II-P、II-L和IIn）在整个初始质量范围内重新分布。我们考虑直接坍缩到没有可见SNe的黑洞，但发现这是有问题的。剩下的不确定性主要有：（1）双星分离、自转和金属丰度的影响;（2）SNeII-L和II-P相比，SNeII-N的前身星质量的差异;（3）SNeIc是由爆发性质量损失的单颗恒星产生的，它对金属丰度的依赖，以及它与SNIc子类内多样性的关系。（节略）
2010-06-19 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Applications of Machine Learning to Predicting Core-collapse Supernova Explosion Outcomes
大多数现有的标准来自核心坍缩超新星的祖属性是不是很准确地预测爆炸的结果。我们提出了一个新的看识别核心塌陷超新星的爆炸结果使用机器学习方法。通知样本的100个二维轴对称超新星模拟进化与天炉座，我们训练和评估的随机森林分类器作为爆炸预测。此外，我们研究基于物理的功能集，包括紧凑性参数，Ertl条件，和一个新开发的集，其特征在于硅/氧界面。从9 $-$ 27 M $_{\odot}$超过1500超新星祖先，我们另外训练自动编码器直接从祖先密度分布提取物理不可知的功能。我们发现，仅密度分布包含有意义的信息，其爆炸性。硅/氧和自动编码器功能都能预测爆炸结果，精确度为$\approx$ 90\%。在更大的多维模拟集的预期中，我们确定了机器学习应用程序在爆炸结果预测之外的未来方向。
2022-08-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of core-collapse supernovae
了解核心坍缩超新星的前身是理解爆炸的基本组成部分。综述了近年来发现此类恒星的进展。可以产生超新星的最小初始质量已经收敛到8 +/- 1太阳质量，这是直接探测到的II-P SNe的红超巨星祖先和最大质量的白矮星祖先，尽管这个值是模型依赖的。看来大多数Ibc型超新星都是由中等质量的相互作用双星产生的。高能量、宽线的Ic超新星可能是由大质量的沃尔夫-拉叶祖星产生的。有一些证据表明，大多数大于20个太阳质量的大质量恒星可能会安静地坍缩成黑洞，而爆炸仍然没有被发现。最近发现的一类超亮II型超新星和直接探测到的一些具有明亮的蓝色变星特征的祖星表明，一些非常大质量的恒星确实会产生高能爆炸。其物理机制仍有争议，这些SNe对恒星演化理论提出了挑战。
2009-10-27 astro-ph.CO astro-ph.SR
Supernova Neutrino Light Curves and Spectra for Various Progenitor Stars: From Core Collapse to Proto-neutron Star Cooling
我们提出了一系列新的超新星中微子光变曲线和光谱的数值模拟计算的各种祖星质量（13- 50 Msolar）和金属丰度（Z = 0.02和0.004），这将是有用的广泛的超新星中微子的研究，例如，地下探测器对未来中微子爆发探测的模拟，或对超新星遗迹中微子背景的理论预测。要遵循从崩溃的发病后20秒的核心反弹的演变，我们结合中微子辐射流体动力学模拟的早期阶段和准静态演化计算的中微子扩散的后期阶段的结果，与不同的值的冲击复兴时间作为一个参数，应该取决于仍然未知的爆炸机制。本文描述了计算方法和基本结果，包括对先驱体模型的依赖性和激波恢复时间。中微子数据是公开的电子版。
2013-01-09 astro-ph.HE astro-ph.SR hep-ph
Observational constraints on the progenitors of core-collapse supernovae : the case for missing high mass stars
在过去的15年里，超新星社区一直在努力确定其星系的高分辨率档案图像的核心坍缩超新星的祖星。这篇评论汇编的结果（从1999年至2013年）在一个距离有限的样本，并讨论了影响。绝大多数探测到的祖星都是II-P、II-L或IIb型的，只有一个Ib型的祖星系统被探测到，而Ibc超新星的祖星则有更多的上限（14）。这45颗超新星祖先的数据表明，在LogL~= 5.1dex的表观极限以上的高光度恒星明显不足。对于一个典型的萨尔彼得IMF，人们会期望找到13个高亮度和高质量的祖先。在这个时间和体积有限的样品中，可能只有一个物体是明确的高质量（SN 2009ip的祖先）。综述了星周尘埃和样品选择方法对测量结果的影响。这似乎不太可能解释失踪的高质量祖星。本文的结论是，在本宇宙中观测到的超新星总体上不是由大质量（M>~18Msun）恒星产生的。模型星的理论爆炸也预言了黑洞的形成和超新星的失败倾向于发生在M>~18 Msun以上。模型还表明，在8 - 120 Msun范围内的恒星存在爆炸性岛屿。观测上的限制与M>~18 Msun以上的大部分恒星坍缩形成黑洞而没有可见的超新星是相当一致的。（节录）。
2015-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraints for the Progenitor Masses of 17 Historic Core-Collapse Supernovae
使用解决恒星测光测量档案HST成像，我们生成的颜色星等图的恒星在50个PC的位置的历史核心坍缩超新星发生在星系内8百万秒差距。我们用恒星演化模型拟合这些色星等分布，以确定年轻人口的最佳拟合年龄分布。然后，我们将这些年龄分布转化为每个SNe的祖先质量的概率分布。这些测量是由事件周围的主序星锚定的，使它们对双星、后主序星演化或星周尘埃的假设不那么敏感。我们证明，在文献中包含已从直接成像测量的质量的情况下，我们的测量结果与这些测量结果一致（但不太精确）。使用这种技术，我们限制祖群众的17个历史SNe，其中11个没有以前的估计直接成像。我们的测量仍然允许所有SNe祖先质量<20 M_sun的可能性。然而，最高质量祖细胞的巨大不确定性也允许没有上限质量截止的可能性。
2014-05-26 astro-ph.SR
Evolving massive stars to core collapse with GENEC: Extension of equation of state, opacities and effective nuclear network
本文扩展 GENEC 的状态方程、核反应网络及不透明度，构建 15–25 倍太阳质量前身星模型，并验证其可用于核心坍缩与超新星动力学研究。
2024-12-05 astro-ph.HE astro-ph.SR
The first 3D MHD core-collapse progenitors I: General properties, convection and nuclear burning
Universitat de València（瓦伦西亚大学）；Keele University（基尔大学）
通过3D磁流体动力学模拟，研究了快速旋转磁化前身星中湍流和核燃烧的行为，发现扩展氧燃烧壳层中湍流速度约为混合长理论预测的两倍，而薄硅燃烧壳层混合显著偏离一维模型，并提出了考虑多维效应的修正方案。
2026-05-21 astro-ph.SR
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
Three-Dimensional Simulations of Neutrino-Driven Core-Collapse Supernovae from Low-Mass Single and Binary Star Progenitors
我们提出了一套7个三维超新星模拟的非旋转低质量的祖使用多群中微子输运。我们的模拟涵盖了单星祖先与零年龄的主序质量之间的$9.6 M_\odot$和$12.5 M_\odot$和（超）剥离信封的祖先与初始氦核心质量之间的$2.8 M_\odot$和$3.5 M_\odot$。我们发现爆炸能量在$0.1\,\mathrm{Bethe}$和$0.4\,\mathrm{Bethe}$之间，在模拟结束时仍在上升。虽然能量低于典型事件，但我们的模型与低质量祖细胞能量较低的爆炸的观测结果是相容的。在我们的六个模型中，质量流出率已经超过了原中子星的吸积率，致密残骸的质量和角动量已经接近它们的最终值，排除了以后回落的可能性。虽然原中子星仍然被不对称喷出物的引力牵引加速，但可以外推加速以获得最终反冲速度的估计。我们得到了在$1.22 M_\odot$和$1.44 M_\odot$之间的引力中子星质量，在$11\, \mathrm{km}\, \mathrm{s}^{-1}$和$695\, \mathrm{km}\, \mathrm{s}^{-1}$之间的反冲速度，以及从$20\, \mathrm{ms}$到$2.7\,\mathrm{s}$的自旋周期，这表明在中微子驱动的范例中可以自然地获得典型的中子星诞生特性。我们发现爆炸能量和反冲速度之间存在松散的相关性。没有迹象表明自旋反冲对齐，但反冲速度和中子…
2018-11-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurement of the core-collapse progenitor mass distribution of the Small Magellanic Cloud
核心坍缩（CC）超新星（SNe）的物理学以及爆炸如何依赖于祖先的属性是天文学的核心问题。只有少数SNe的祖先恒星在爆炸前的图像中被识别出来。超新星遗迹（SNRs）是在原始SN事件之后很久才被观测到的，它为增加祖先测量的数量提供了一个独特的机会。本文利用Harris & Zaritsky（2004）的恒星形成史（SFH）图，系统地研究了小麦哲伦云（SMC）中23个已知SNRs附近的恒星星族。我们结合的SNR金属丰度和环境的限制，从X射线和光学观测的结果。我们发现，22个SNRs在SMC有本地SFH和性能一致的CC爆炸，其中几个很可能是高质量的祖先。这一结果支持了最近的理论发现，即高质量的祖细胞可以产生成功的爆炸。我们估计了CC祖细胞的质量分布，发现这个分布类似于Salpeter IMF（在不确定性范围内），而这个结果比Jennings et al.（2014）和D 'ıaz-Rodr' ıguez et al.（2018）使用类似方法在M31和M33中发现的质量分布要浅。此外，我们发现，一些SMC SNRs表现出爆发的恒星形成之间的50-200万年前。由于这些来源可能是CC，这个签名可能是大质量的恒星经历延迟CC作为一个结果的二元互动，快速旋转，或低金属丰度。此外，SMC中缺乏Ia型信噪比可能是由于这些源的可见时间短，因为它们可能低于当前无线电观测的灵敏度极限。
2018-11-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Constraining properties of the next nearby core-collapse supernova with multi-messenger signals
随着现代中微子和引力波探测器的出现，多信使探测下一个银河系核心坍缩超新星的前景已经变得非常现实。这样的探测将深入了解核心坍缩超新星的机制，祖星的结构，并可能解决基础物理学中长期存在的问题。为了正确解释这些探测结果，需要彻底了解可能的核心坍缩超新星事件及其多信使信号的景观。我们提出了详细的预测中微子和引力波信号的恒星核心坍缩的一维模拟，跨越景观的核心坍缩的祖先从$9-120\,\mathrm{M}_{\odot}$。为了实现爆炸在1D，我们使用STIR模型，其中包括湍流和对流的影响，在1D超新星模拟的3D爆炸机制。我们研究的引力波发射的一维模拟使用的天体地震学分析的原始中子星。我们发现中微子和引力波信号与其前身星和致密天体的结构有很强的相关性。使用这些相关性，未来的中微子和引力波发射的最初几秒钟的银河系核心坍缩超新星的检测可能能够提供独立于爆炸前的成像和质量的紧凑的对象残留物前回落吸积的恒星演化的约束。
2020-05-12 astro-ph.HE astro-ph.SR
Effects of Rotation on 3D Core-Collapse Supernova Models for Low-Mass Progenitors
Princeton University（普林斯顿大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Idaho（爱达荷大学）
研究9-$M_{\odot}$低质量前身星超新星爆炸模拟中，各种可观测量对旋转速率的依赖性，发现旋转对超新星动力学各方面影响不大，仅最快旋转模型反冲踢和自旋明显对齐，核合成产率对旋转速率依赖性小，初始到最终核心自旋周期比率约4000。
2026-09-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
Progenitors of Core-Collapse Supernovae
大质量恒星对周围环境有很强的影响，特别是当它们在演化结束时产生核心坍缩超新星时。在这些论文中，我们回顾了大质量恒星的一般演化和它们在坍缩时的性质，以及大质量恒星和中等质量恒星之间的过渡。我们还总结了金属丰度和旋转的影响。然后，我们讨论了一些主要的不确定性，在大质量恒星的建模，特别强调在一维恒星演化代码对流的治疗。最后，我们提出了新的三维流体动力学模拟碳燃烧对流，并列出了关键点，从三维流体动力学研究的发展新的处方对流边界混合的一维恒星演化代码。
2018-02-21 astro-ph.SR
Fundamental properties of core-collapse Supernova and GRB progenitors: predicting the look of massive stars before death
我们研究了太阳金属丰度下单星产生的核心坍缩超新星（SN）的基本性质。我们结合日内瓦恒星演化模型与初始质量的迷你=20-120 Msun与大气/风模型使用CMFGEN。我们提供了合成测光和高分辨率光谱的热恒星在前SN阶段。对于Mini=9-20 Msun，我们使用公开可用的RSG的MARCS模型大气来补充我们的分析。我们采用光谱分类的观测标准，发现大质量恒星，取决于迷你和旋转，结束他们的生命作为红超巨星（RSG），黄超巨星（YHG），明亮的蓝色变星（LBV），和沃尔夫-拉叶星（WR）的WN和WO光谱类型。对于旋转模型，我们获得了以下类型的SN祖细胞：WO 1 -3（Mini <= 32 Msun），WN 10 -11（25 < Mini < 32 Msun），LBV（20 <= Mini < 25 Msun），G1 Ia+（18 < Mini < 20 Msun）和RSG（9 <= Mini <= 18 Msun）。对于非旋转模型，我们发现光谱类型WO 1 -3（Mini>40 Msun），WN 7 -8（25 < Mini <= 40 Msun），WN 11 h/LBV（20 < Mini <= 25 Msun）和RSG（9 <= Mini <= 20 Msun）。我们的旋转模型表明，SN IIP的祖先星都是RSG，SN IIL/b的祖先星是56%LBV和44%YHG，SN Ib的…
2013-08-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Overarching Framework of Core-Collapse Supernova Explosions as Revealed by 3D Fornax Simulations
我们已经进行了十九个国家的最先进的3D核心坍缩超新星模拟跨越广泛的祖质量。这是有史以来最大的复杂3D超新星模拟集合。我们已经发现，虽然这些模型中的大多数都爆炸了，但并不是所有的模型都爆炸了，即使是在可用的原始质量范围中间的模型也可能不太容易爆炸。这并不意味着那些我们没有看到爆炸的模型在自然界中不会爆炸，而是它们比其他模型更不容易爆炸。一个结果是，“紧凑性”的措施是不是一个度量的可爆炸性。我们发现，质量较低的大质量恒星祖先可能经历较低能量的爆炸，而质量较高的大质量恒星可能经历较高能量的爆炸。此外，大多数3D爆炸都有一个占主导地位的偶极子形态，有一个捏，蜂腰结构，并同时经历吸积和爆炸。我们再现的一般范围内的剩余中子星质量推断银河系中子星人口。然而，最大质量的祖先模型，特别是相对于爆炸能量，需要持续更长的物理时间才能渐近线到它们的最终状态。我们发现，虽然大多数的内部喷出物有Y $_e = 0.5$，有一个实质性的质子丰富的尾巴。这一结果具有重要意义的核合成产率作为一个功能的祖。最后，我们发现，非爆炸模型最终演变成紧凑的内部配置，经历一个准周期的螺旋SASI模式。除此之外，我们在爆炸模型中几乎看不到SASI的证据。
2019-11-15 astro-ph.HE astro-ph.SR
On Luminous Blue Variables as the Progenitors of Core-Collapse Supernovae, especially Type IIn Supernovae
亮蓝变星（LBV）是非常大质量、明亮、不稳定的恒星，经常爆发。在过去的几年里，这些恒星被认为是一些核心坍缩超新星（SNe）的直接祖先，特别是与恒星演化理论相冲突的I型In SNe。在本文中，我们调查了各种方案，其中LBV星已被建议为SNe的直接祖先。许多这些建议源于SNe似乎在高密度介质中膨胀的事实，这被解释为由具有高质量损失率的风引起的。另一些则是由于感知到SN特性与LBV特性之间的相似性而产生的。只有在SN 2005 gl的情况下，我们才发现LBV样祖细胞的有效可能性。其他场景遇到不同程度的困难。指出LBV是直接的核心坍缩SNe祖先的证据远不能令人信服。高质量损失率往往是通过假设风参数推导出来的，这与结果本身相矛盾。高密度并不一定意味着高的风质量损失率：风冲击扫过周围的介质可能会产生一个高密度的外壳，与低相关的风质量损失率。高密度也可能是由于风团，或由于在SN爆炸成为沃尔夫-拉叶星之前的LBV阶段。一些IIn型SNe似乎更多地表示SN生命中的一个阶段，而不是一类SNe，并且可能来自一种以上类型的祖先。持续几千年或更短时间的沃尔夫-拉叶相可能是II型Ins的更可能的祖先之一，并简要讨论了产生短寿命W-R相的通道。
2010-11-15 astro-ph.SR
Inferring Type II-P Supernova Progenitor Masses from Plateau Luminosities
将核心坍缩超新星爆炸的观测结果与其大质量恒星祖先的性质联系起来是超新星科学长期寻求的一个具有挑战性的目标。最近，Barker等人（2022）使用一个有效的模型，从球对称中微子驱动的核心坍缩超新星（CCSN）模拟中提出了一幅祖星景观的热光变曲线。他们发现II-P型CCSN光变曲线的平台光度与祖先的终末铁核质量之间存在密切关系。值得注意的是，这使我们能够单独用光度法来限制祖细胞的性质。我们分析了II-P型CCSN光变曲线的大量观测样本，并使用Barker等人2022的关系估计了铁核质量的分布。推断的分布与恒星演化模型中的铁核质量分布非常匹配，即包含高质量的铁核，表明观测数据中非常大的祖先的贡献。我们使用这种分布的铁核心质量推断的最小和最大质量的祖先的观测数据。使用贝叶斯推断方法来定位最佳的初始质量函数参数，我们发现M $_{\mathrm{min}}=9.8^{+0.37}_{-0.27}$和M $_{\mathrm{max}}=24.0^{+3.9}_{-1.9}$太阳质量的观测数据。
2023-01-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Binary population synthesis models for core-collapse gamma-ray burst progenitors
长持续时间的伽马射线暴（GRB）被认为是大质量、剥离的外壳、快速旋转的恒星的最终命运。除此之外，我们对祖先系统的了解是有限的。利用BPASS（Binary Population and Spectral Synthesis）恒星演化模型，我们研究了双星中某些大质量恒星在保持喷流产生所需的角动量的同时，仍然通过风或双星相互作用而失去其外层包层的可能性。我们发现，总氢质量小于0.0005 Msun和氦喷出物的质量分数小于0.20提供了最好的阈值超新星II/Ibc型和Ib/Ic司分别。应用潮汐算法对BPASS输出的恒星演化模型进行后处理，计算了双星系统中的潮汐相互作用。我们发现，所观察到的体积伽马射线暴率的演变，可以重新创建使用两个不同的途径和合理的分布的突发参数。在第一条路径中，恒星通过质量吸积旋转成准均匀状态。在第二种情况下，潮汐保持旋转，否则恒星会旋转下来。两者都导致Ic型超新星的祖先，和金属丰度分布与GRB宿主星系人口一致。在我们的模型中给出的假设，推断出的喷流产生的核心角动量阈值与对双相星的理论要求是一致的。因此，我们可以重现几个方面的核心坍缩超新星/伽玛射线暴的观测和理论同时进行。我们讨论了预测的可观察到的性质的伽玛射线暴的祖先和他们的幸存的同伴。
2019-11-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Explosion mechanism of core-collapse supernovae: role of the Si/O interface
本文提出基于坍缩前密度和熵剖面的简单判据预测大质量恒星超新星可爆炸性，利用约1300个含ν驱动湍流的一维模拟建立定量判据，准确率超过90%，并揭示了恒星演化代码差异对爆炸预测的影响及ν驱动湍流的重要性。
2022-11-29 astro-ph.HE astro-ph.SR
Spectropolarimetry of stripped envelope core collapse supernovae and their progenitors
在过去的30年里，偏振光谱已经被证明是一个伟大的工具，探测核心坍缩超新星（CCSNe）的三维几何形状。然而，由于这种观测的挑战性，CCSNe的高质量多历元光谱偏振数据集的数量仍然很低。在这篇论文中，我们提出并分析了两个IIb型SNe（SN 2008 aq-两个时期，SN 2011 hs-七个时期）和一个Ic-bl型（SN 2014 ad-七个时期）的数据。后者是迄今为止最完整的光谱偏振数据集的类型Ic-bl。我们还提供了一个初步的重新分析的光谱偏振数据SN 1993 J。新的数据集表明，剥离包络超新星的分光偏振是复杂和多样的，虽然IIb型SNe的早期研究显示出与IIP型相似的行为，但现在很明显，这种早期趋势被越来越多的SNe样本所打破。此外，我们在SN 2014 ad中发现了喷气式飞机的潜在特征。此外，还创建了一个玩具模型，用于从简单的几何形状（类似于Reilly等人2016）模拟分光偏振法。一个系统的方法参数空间探索的开发，这表明，不幸的是，这些模型遭受极端退化，可能不会导致准确的解释。最后，分光偏振法也可用于探测剥离的包膜CCSNe的潜在祖细胞中由快速旋转引起的不对称性。虽然许多沃尔夫-拉叶星的类型WN和WC已被观察到与分光偏振，没有一个单一的WO星已被研究的日期。在我们的两个银河WO星的数据中，我们没有发现线效应，也不能充分限制旋转速度，以排除一个恒星的情况。因此，不存在线效…
2019-06-17 astro-ph.HE astro-ph.SR
