YNAO OpenIR  > 大样本恒星演化研究组
Ia型超新星公共包层星风模型的大质量包层结构研究
其他题名Structure of a massive common envelope in the common-envelope wind model for Type Ia supernovae
宋仁
学位类型硕士
导师孟祥存
2020-07-01
学位授予单位中国科学院大学
学位授予地点北京
学位专业天体物理
关键词密近双星 恒星演化 超新星 白矮星
摘要超新星是极为剧烈的天体爆发现象,它们在观测和理论上都包含了许多类型。Ia型超新星是一种特殊的超新星,因其高亮度以及光变曲线具有很好的同一性,在宇宙学上被用作距离指示器。通常认为Ia型超新星源自双星系统中一颗碳氧白矮星的热核爆炸,但从白矮星诞生到发生热核爆炸,有很多问题并不是很清楚。比如,白矮星是处在怎样的环境里并如何增长质量?这一问题涉及Ia型超新星的前身星模型。又比如,白矮星是怎样爆炸形成Ia型超新星的?这涉及爆炸模型。在本文中,我们研究一个新的Ia型超新星的前身星模型——公共包层星风模型。这个模型建立在公共包层理论上,它是经典的单简并模型的改进,且相对于流行的光学厚星风模型具有许多优点。在本文中,我们研究公共包层星风模型中处在大质量公共包层阶段系统的结构,我们通过在渐进巨星支(TPAGB)恒星的包层中添加伴星引力效应、双星与公共包层之间的摩擦加热效应和包层转动的离心力效应,尝试解决系统处于公共包层阶段的特征,例如,什么效应主导系统的演化以及公共包层的参数取值。我们的计算表明,对于大质量的公共包层,考虑了上述效应的TPAGB星仍然与标准的TPAGB星相似,但是,前者相对后者有了更高的有效温度、光度和更小的半径。这主要是因为作为三种效应中的主导因素伴星引力,其改变了包层的结构。在伴星位置处,局地混合程长度要显著的高于局地半径,这表明混合程理论并不适用于伴星所在的区域,暗示了在这些区域可能存在的湍流。我们还发现考虑了上述效应的TPAGB星比标准的TPAGB更稳定。
其他摘要Supernovae (SNe), some of extremely violent events in the Universe, include many types in observations and theories. Type Ia supernovae (SNe Ia) are a special type of SNe and are used for distance indicators because of their high luminosity and good similarity in their light curves. It is widely believed that a SN Ia originates from the thermonuclear explosion of a carbon-oxygen white dwarf (CO WD) in a binary system. However, many questions from the formation of WD to the thermonuclear explosion are not quite clear. For example, how does a CO WD increase it’s mass? This question is related to the progenitor models of SNe Ia. For another example, how does the explosion form a SN Ia? This is related to the explosion model. In this thesis, we have studied the common-envelope wind (CEW) model, which is a new progenitor model of SNe Ia. Based on the common envelope theory, this model is an improvement of the classical progenitor model, and it has many merits compared to the popular optically thick wind model. In this thesis, we have studied the structure of a massive common envelope in the CEW model. By adding the effect of the companion's gravity, the effect of the fictional heating and the centrifugal effect of the envelope's rotation to the envelope of a thermally pulsing asymptotic giant branch (TPAGB) star, we try to solve the features of a system during the common envelope phase. For example, which effect dominates the evolution of the system and the values of the parameters of the common envelope. Our calculations indicate that for a thick envelope, the modified TPAGB star still looks similar to a canonical TPAGB star but with a smaller radius, a higher effective temperature, and a higher surface luminosity. This is mainly derived from the effect of the companion's gravity, which is the dominant factor in changing the envelope structure. The mixing length at the position of the companion is larger than the local radius, implying a breakdown of mixing-length theory at the position and suggesting the need for more turbulence in this region. The modified TPAGB star is more stable than the canonical TPAGB star.
学科领域天文学 ; 恒星与银河系 ; 恒星形成与演化
学科门类理学 ; 理学::天文学
页数78
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25471
专题大样本恒星演化研究组
作者单位中国科学院云南天文台
第一作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
宋仁. Ia型超新星公共包层星风模型的大质量包层结构研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2020.
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