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塌縮星中心黑洞超吸積系統外流的反饋機制及在特殊超新星iPTF14hls上的應用

人們普遍認爲,成燮的長期伽馬射線爆發和超新星起源於巨大的崩塌恆星 。我們對倒塌的恆星中心的黑洞超遮擋進行了更系統的研究工作 。

在一系列理論研究的基礎上 ,我們注意到當包層材料落入黑洞形成吸積盤時 ,吸積盤的流出被連續注入到包層中以形成材料的再循環 。我們把這種可能的機制稱爲倒塌恆星下黑洞超積累流出的反饋 。在流出率高 ,流出速度不太大的前提下 ,該機制可以有效地延長吸積時間尺度,並且還可以引起吸積率的小幅波動 。

II-P超新星iPTF14hls的光變特性非常特殊,持續時間超過1300天 ,遠遠超過類似的超新星 ,光度更高,光變化至少包含5個峯值,氫和鐵線是非常快。這些功能是傳統摺疊星模型無法比擬的 。如果它的前身星金屬豐富和質量低 ,外部有一個厚環星際介質  ,中央黑洞超積累系統非常強大 。與此同時,iPTF14hls被認爲是噴射驅動的超新星,然後我們的流出反饋模型(見圖1)可以很好地描述這顆超新星的所有特性 。我們還預測超新星的連續時間尺度大約爲3,000天 。此外,這種反饋機制還可以解釋具有多峯結構的其他超新星光變化 。

首次提出了恆星級黑洞超積累流出物質反饋機制。該成果已由高能天體物理學雜誌發表。論文的第一位和共同作者是我科的劉偉教授 。合作者包括博士。學生宋翠英,易團  ,顧偉民教授,清華大學天體物理中心王曉峯教授 。

鏈接到論文:https://arxiv.org/abs/1902.03464

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圖1 iPTF14hls坍縮星中心黑洞超積累流出反饋機制示意圖



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