相对论膨胀对晚期超新星光曲线的影响

本文对相对论膨胀对晚期超新星光曲线的影响进行解析分析，通过将观测光度以 (\beta) 展开来获得一种对准指数衰减的修正项，其中 (\beta) 为喷流最大速度除以光速 (c)。结果表明，由于放射性核的衰变延迟以及光子能量的洛伦兹提升，多普勒效应会使光曲线变亮。 leading 修正项是 (\beta) 的二次项，因此与 (E_{\rm k}/(M_{\rm ej} c^2)) 成正比，其中 (E_{\rm k}) 和 (M_{\rm ej}) 分别为爆炸动能和喷流质量。还发现该相对论修正项随爆炸时间呈二次函数演化。相对论效应在早期阶段几乎可忽略，但在晚期阶段显著。特别是对于能量极大的超新星（如超新星妖），或在喷流状或其他非球对称几何结构中爆炸，$^{56}$Ni 可能被提升到更高的速度，从而在光度上产生显著变化。然而，与准指数衰减相比，实际偏差的大小将取决于其他可能的影响因素，如电离冻结以及来自驱动光度的其他能源贡献。