从质量损失历史到光度曲线:相互作用驱动的短暂现象通用框架
高能天体物理现象
2026-05-20 v1
摘要
我们引入了一个快速(约 - 毫秒)的通用框架,用于对相互作用驱动的短暂现象进行建模。该框架求解 ejecta 与周围物质(CSM)碰撞的薄壳运动方程,支持任意CSM密度和速度轮廓,包括稳态风、喷发以及复杂的时间可变质量损失历史。在光学/紫外光度曲线方面,我们实现了两种亮度处理方法:一种基于薄壳冲击功的快速单区模式,另一种考虑 trapped radiation 辐射扩散、冲击涌出和涌出后冷却的有限壳传输模式。在基准比较中,传输计算和可选的时间依赖冲击效率诊断再现了一维辐射-流体动力学模拟的主要定性和定量特征。我们使用相同的冲击解对后处理射电 synchrotron 和热电子辐射 X射线预测进行自洽的多波段诊断。我们表明,所假设的CSM速度结构即使在密度剖面相同的情况下也显著影响推断参数,另外非球形CSM可模拟多个球形壳在 bolometric 光度曲线中的表现。我们通过恢复人造的时间可变质量损失历史以及对六个短暂现象的应用来展示该框架:Type IIn SN~2010jl、快速演化脱壳 SN~2023xgo、Type Ia-CSM SN~2020aeuh、氢贫超亮 SN~2015bn、喷发型LBV-like短暂 SN~2009ip,以及持续时间较长的相互作用事件 iPTF14hls。推断得到的CSM结构涵盖稳态或增强风、热核聚变相互作用、喷发性密度增强以及高度结构化的星际质量损失,说明该框架对从事大规模相互作用短暂现象推断具有实用价值。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.19571,
title = {From mass-loss histories to lightcurves: a generalised framework for interaction-powered transients},
author = {Nikhil Sarin and Ryosuke Hirai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.19571},
year = {2026}
}
备注
Comments welcome! 22 pages, 11 figures. Code available at https://github.com/nikhil-sarin/redback-csm