Ich bin kürzlich in der Literatur auf dieses sogenannte „Rote-Überriesen-Problem“ gestoßen, ein Ausdruck, der von Stephen Smartt im Jahr 2009 geprägt wurde, um darauf hinzuweisen, warum Rote Überriesen mit Massen von ∼16-30M⊙ nicht als Vorläufer von Typ-IIP-Supernovae identifiziert wurden .
Soweit ich weiß, haben Astronomen rote Überriesen mit Massen zwischen 8 und 25 M⊙ beobachtet, aber nur diejenigen unter ∼16 M⊙ haben nachweislich eine Typ-IIP-Supernova erlebt. Mit der Mindestmasse, die erforderlich ist, um einen Wolf-Rayet-Stern zu produzieren, sind diese Roten Überriesen auch nicht massiv genug, um sich zu WR-Sternen zu entwickeln.
Es könnte systematische Fehler bei den Modellen oder Berechnungen geben, und es ist allgemein bekannt, dass die Berechnung der Masse eines Supernova-Vorläufers nach dem Ausbruch eine ziemlich schwierige Aufgabe sein kann, aber vorausgesetzt, diese Berechnungen sind korrekt, hinterlassen sie eine große Lücke in unserem Verständnis der Sternentwicklung . Meine Frage ist also, was kann diese Lücke erklären?
Lösungen für das Problem des Roten Überriesen können entweder beobachtend oder physikalisch sein, und bis heute wurden beide Arten vorgeschlagen. Jüngste Daten und verbesserte Computermodelle haben beide dazu beigetragen, die späteren Stadien der Entwicklung des Roten Überriesen klarer zu machen, was zu möglichen Lösungen für das Problem geführt hat.
Walmswell & Eldridge (2012) schlugen eine Beobachtungslösung vor, nämlich dass zirkumstellarer Staub, der durch Massenverlust durch die starken Sternwinde eines roten Überriesen entsteht, in einigen Fällen zu einer starken Auslöschung führen könnte, was es schwierig oder unmöglich macht, die resultierenden Supernovae zu entdecken. Basierend auf Daten, die bei 18 Supernovae gesammelt wurden, fanden sie eine Obergrenze für die Masse eines Typ-IIP-Supernova-Vorläufers (bei 90 % Konfidenz). , was den Mangel an Nachweisen von Vorfahren in der erklären würde - Bereich.
Die Beobachtungsschwierigkeiten sind strittig, wenn es einen physikalischen Grund für das Problem gibt, dh wenn es einen Mechanismus gibt, der diese Roten Überriesen daran hindert, Supernovae vom Typ IIP zu durchlaufen. Yoon & Cantiello (2010) schlugen vor, dass rote Überriesen-Sternwinde durch Hüllkurvenpulsationen zu "Superwinden" verstärkt werden könnten. Dies würde zu Perioden mit größeren Massenverlustraten als erwartet führen, gefolgt von Perioden mit kleineren Massenverlustraten. Dies würde einem Oszillieren um Instabilitätszustände aufgrund der Pulsationen entsprechen und wäre nur bei roten Überriesen mit Massen größer oder gleich etwa auffällig . Das Ergebnis könnte drastisch sein, da Sterne weit über die Hälfte ihrer Masse verlieren. Der Stern könnte sich dann zu einer Supernova vom Typ Ib oder Typ IIb entwickeln.
Smartt et al. hat in dem von Ihnen zitierten Papier die Möglichkeit eines Hüllenverlusts in Betracht gezogen, es jedoch für einen Stern im Massenbereich als nicht machbar verworfen. Es scheint jedoch, dass sie die durch Pulsationen induzierten Superwinde nicht berücksichtigt haben, was diese Lösung erneut durchführbar macht. Erwähnenswert ist auch, dass die Autoren einen direkten Zusammenbruch zu Schwarzen Löchern mit höchstens einer sehr schwachen Supernova vorschlugen; Diese Idee war in der Vergangenheit untersucht worden.
Dean