천문·천체물리
전자포획 초신성의 쌍성 전구체 연구: 전체 중심핵붕괴 초신성의 1~4% 차지
POSYDON 쌍성 종족 합성 프레임워크를 이용해 금속함량 Z/Z⊙=2부터 10⁻⁴까지 범위에서 전자포획 초신성(ECSNe)의 쌍성 전구체를 모형화한 연구다. 쌍성 ECSN의 초기 주성 질량 하한은 약 7 M⊙ 부근이며, 상한은 금속함량이 높을수록 증가하는데 이는 강한 선구동 항성풍 때문에 탄소-산소 중심핵을 ECSN 범위로 키우려면 더 큰 초기 질량이 필요하기 때문이다. 결합된 쌍성계에서 발생하는 ECSNe는 잔류 수소·헬륨 외피에 따라 수소가 풍부한 II형(약 30%), IIb형(약 10%), Ib형(약 60%)으로 나뉘며, 폭발 시점에 동반성이 결합 상태로 남아 있는 경우는 약 3분의 1, 그중 약 90%는 주계열성이었다. 우주 별형성률·금속함량 진화 모형과 결합한 결과 ECSN 발생률은 적색이동 z~2-3에서 최대가 되고 그보다 먼 우주에서는 감소하며, 우주 역사 전체에 걸쳐 ECSNe는 전체 중심핵붕괴 초신성의 약 1~4%를 차지한다.
arXiv astro-ph.HE (고에너지)