Ia型超新星星云光谱如何依赖于爆炸性质？基于系统性非LTE建模的见解
高能天体物理现象
2017-08-30 v1
摘要
我们提出一个辐射转移代码，用于在非局部热平衡（NLTE）下对超新星（SNe）的星云期光谱进行建模。我们将其应用于使用参数化一维模型对Ia型超新星（SNe Ia）的系统性研究，并展示星云光谱特征如何依赖于关键物理参数，例如自爆炸以来的时间、总抛射物质量、动能、径向密度轮廓，以及56Ni、中等质量元素（IMEs）和稳定铁族元素（IGEs）的质量。我们还量化了原子数据输入中不确定性的影响。研究结果包括：（1）SNe Ia星云光谱的主要特征对大多数物理参数相对不敏感。参数间的简并使得无法从光谱拟合唯一确定抛射物性质。特别是，特征同样可以用典型的钱德拉塞卡质量（M_Ch）、亚钱德拉塞卡质量（sub-M_Ch）和超钱德拉塞卡质量（super-M_Ch）模型来很好地拟合；（2）相当大（~0.1 Msun）的稳定IGEs中心区域，常被视为M_Ch模型的证据，对于拟合光学光谱并非必要，并可能产生不寻常的平顶[CoIII]轮廓；（3）近9500A处的[SIII]发射强度可提供爆炸核合成的有用诊断；（4）大量（~0.1 Msun）未燃烧的C/O混合在整个抛射物中产生观测中未见的[OIII]发射；（5）谱线峰值波长的偏移，有时用于推断抛射物几何，也可能源于谱线混合效应；（6）抛射物密度轮廓的陡峭程度影响谱线形状，较平坦的斜率对SN 2011fe的观测提供更好的拟合，从而对爆炸模型给出约束；（7）原子数据的不确定性影响谱线比约30%，其程度与改变物理参数的影响相似。
引用
@article{arxiv.1704.06275,
title = {How do Type Ia Supernova Nebular Spectra Depend on Explosion Properties? Insights from Systematic non-LTE Modeling},
author = {János Botyánszki and Daniel Kasen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.06275},
year = {2017}
}