摘要
超亮超新星(superluminous supernovae,简称SLSNe)是一类比典型超新星爆炸更亮十到一百倍的高能事件。与超新星的分类类似，根据光谱中是否含有氢特征SLSNe可以分为Ⅱ型和Ⅰ型SLSNe。与常见且光度较低的超新星不同，SLSNe可能产生于一种新的物理爆发机制。目前认为，驱动这种极高光度的能量来源主要有磁星的自旋减慢、抛射物质与星周物质的相互作用以及大质量镍的放射性辐射。本文研究了通过磁星驱动模型形成Ⅰ型SLSNe的前身星。 我们使用恒星演化代码演化了初始质量为6-22 M☉的255个恒星模型，涵盖了两种初始自转速度(600km/s、400km/s)、五种初始金属丰度(1/50 Z☉、1/40Z☉、1/30Z☉、1/20Z☉、1/10Z☉)和两种物质混合效率。我们使用了致密度参数来判断模型能否发生超新星爆炸。在初始质量～10M☉和大于16M☉的模型中，存在一些不满足可爆炸性判据的模型，它们最终可能会形成黑洞。在400 km/s自转速度下的恒星模型中，质量较低的模型不能经历化学均匀演化，其最终可能演化为氧氖镁白矮星或Ⅱ型超新星。对于没有增强物质混合效率的低质量模型和一部分金属丰度较高的模型，由于包层中的氦不满足Ⅰc型超新星的条件，它们最终可能是Ⅰb型超新星或者Ⅰb型SLSNe的前身星。我们的研究表明，恒星模型在高自转和低金属丰度下更容易产生Ⅰc型超新星的前身星。初始质量12到20 M☉的一些恒星模型同时满足可爆炸性判据和Ⅰc型超新星氦的质量阈值，它们可以作为Ⅰ型超新星或者Ⅰ型SLSNe的前身星。 我们进一步通过Tayler - Spruit发电机效应研究了恒星模型在核心坍缩时的内部磁场。我们发现，通过Tayler- Spruit发电机效应产生的磁场强度满足形成磁星的条件。然后我们将满足Ⅰc型超新星条件的模型的抛射质量与中子星自转周期与基于磁星模型驱动分析SLSNe观测样本得到的抛射质量和自转周期进行了对比。我们发现，一些没有增强物质混合的低质量模型(～12M☉)由于自转周期较长，它们有可能是Ⅰ型超新星的前身星而不能驱动产生Ⅰ型SLSNe。然而，对于没有增强物质混合的质量为13-18 M☉的模型与增强物质混合且满足可爆炸性条件的模型，它们产生的抛射质量和自转周期与基于磁星模型分析SLSNe观测样本得到的抛射质量和自转周期趋势一致。而且，我们的Ⅰ型超新星模型的结果涵盖在基于磁星模型分析SLSNe样本推断结果之内，这表明这些模型可以作为磁星驱动的Ⅰ型SLSNe的前身星。对于恒星模型未覆盖的抛射质量更高和抛射质量较低的观测点，我们认为它们有可能是通过双星形成通道演化而来，或者是通过其他的驱动模型驱动产生。
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