致密星周物质激波突破与冷却的分析光变曲线

致密的星周物质(CSM)被认为在观测到的光学亮暂现源中扮演重要角色：若此类CSM受到激波冲击（例如由前身星在核坍缩期间抛出的抛射物），则被激波加热的CSM所产生的辐射可驱动明亮的UV/光学发射。若初始CSM具有包含大部分质量且光学厚度很大的“外边缘”，则激波突破——光子首次能够逃离被激波的CSM——发生于此外边缘附近。被激波的CSM的$\sim$薄壳随后膨胀，在接下来的冷却包层阶段，辐射损失与绝热损失相互竞争以耗散CSM的热能。本文我们推导了此类被激波CSM所产生的热光度光变曲线的解析解。我们首次给出了适用于从激波突破开始直到膨胀CSM变为光学薄为止的冷却包层阶段的解析解。特别地，我们考量了在早期相关的平面CSM几何，并恰当处理了该平面阶段内的辐射损失。我们表明这些效应可剧烈影响所得光变曲线，尤其是当CSM光学厚度仅略大于$c/v_{\rm sh}$（其中$v_{\rm sh}$为激波速度）时。这对解释已观测的快速光学暂现源具有重要意义，此前它们要么通过计算昂贵的数值模拟、要么通过未能恰当捕捉早期光变曲线演化的更简化模型来建模。