IIb型超新星晚期的氢与氦

IIb型超新星含有大量的氦和微量的氢，这可以在早期和晚期的光谱中观测到。对氢和氦质量及分布的估计主要基于早期光谱学，并且由于相应的谱线通常以吸收形式观测到，因此这些估计是不确定的。约束H和He的质量和分布对于深入了解这些超新星的前身星系统至关重要。我们在一个三维星云代码中实现了氢和氦的非局部热力学平衡处理。考虑了电离、复合、（非）热电子激发和Hα谱线散射，以计算Hα的形成，这是IIb型超新星星云光谱中观测到的最强的氢谱线。H和He的其他谱线也被计算，但在星云阶段很少被识别。我们为IIb型超新星1993J、2001ig、2003bg和2008ax以及SN 2007Y计算了星云模型，后者在早期显示出Hα吸收特征，并在晚期有强烈的Hα发射，但被归类为Ib型超新星。我们建议将SN 2007Y重新分类为IIb型超新星。我们样本中的所有超新星都有光学光谱，并且SN 2008ax有一次红外星云观测，这允许探索其氦质量和分布。我们为SN 2008ax开发了一个三维模型。我们获得的总质量和动能估计值与文献中光变曲线建模的结果非常吻合。我们进一步推导了He、C、O、Ca和$^{56}$Ni的丰度。我们证明，Hα吸收可能是几个IIb型超新星中[O {\sc i}] $\lambda\lambda$ 6300, 6363双线双峰轮廓的原因，并提出了一种替代激波相互作用的机制，用于产生IIb型超新星的晚期Hα发射。