与平坦密度轮廓的密集周星际物质相互作用的超新星特征刻画

最近提出的超新星（SN）喷流与密集周星际介质（CSM）具有平坦密度结构（$\rho \propto r^{-s}, s < 1.5$）的相互作用机制，被认为是导致异常持久上升时间超过 100 天的相互作用超新星的可能机制。在此配置下，互作用亮度会持续上升，直到反向冲击穿过 SN 喷流的内层。我们详细研究了与平坦分布 CSM 相互作用的超新星光曲线，纳入了 CSM 内部光子扩散效应。我们表明三个物理过程——冲击穿脱、反向冲击穿过内层喷流以及冲击脱离密集 CSM——主要决定了光曲线的定性行为。根据这些过程的存在与先后顺序，可以将与平坦分布 CSM 相互作用的超新星光曲线分为五个不同的形态类别。我们还表明该模型可以定性再现双峰超新星，其峰值相隔数十天，如 SN 2005bf 和 SN 2022xxf。我们的结果表明，CSM 的密度分布是 CSM 的重要属性，对超新星相互作用光曲线的多样性贡献显著。