从爆炸后数日内的观测确定 Ia 型超新星的 $^{56}$Ni 分布

近期研究表明，Ia 型超新星抛射物中 $^{56}$Ni 的分布可对观测光变曲线产生深远影响。因此早期观测可为热核超新星的爆炸物理提供重要细节。我们给出了一系列探索 $^{56}$Ni 分布变化的辐射转移计算。我们的模型还显示了密度轮廓在塑造光变曲线中的重要性，而这一点在文献中常被忽视。利用我们的模型集，我们研究了在当前模型集内尽可能稳健地确定 $^{56}$Ni 分布所需的观测。我们发现这包括至少在 $B$ 波段极大前 $\sim$14 天开始、以高（$\lesssim$3 天） cadence 延伸至约极大光时的观测，并且至少需要一个蓝波段和一个红波段（如 $B$ 和 $R$，或 $g$ 和 $r$）。我们将一些符合这些标准且观测良好的 Ia 型超新星与我们的模型比较，发现样本中 $\sim$70-80\% 天体的光变曲线与仅由 $^{56}$Ni 分布变化产生的结果一致。其余超新星在早期显示流量超出，表明我们模型集中未考虑的缺失物理，如相互作用或短寿命放射性同位素的存在。将我们的模型光变曲线和光谱与观测及延迟 detonation 模型比较表明，虽然某种程度扩展的 $^{56}$Ni 分布是重现观测光变曲线形状所必需的，但这不会对极大光时的光谱产生负面影响。考察当前爆炸模型显示，观测通常要求 $^{56}$Ni 质量向外抛射物方向下降得比给定 $^{56}$Ni 质量的模型所产生的更平缓。