SN 1987A 后期光谱演化 I：温度与电离化

我们在 200 到 2000 天的 nebular 阶段对 SN 1987A 的温度和电离化进行建模，使用时依赖模型。我们包含了所有重要元素以及超新星的主要成分区。能量输入来自 Co-56、Co-57 和 Ti-44 的放射性衰变。通过求解 Spencer-Fano 方程来计算结果的 gamma 射线和正电子的热化。电离化以及各个能级的人口均按时间依赖方式计算。包含辛腾过程在能量方程中的冷却。电荷转移对于确定电离化状态至关重要，已包含可获得和估计的速率。使用完整的多能级原子模型，以观察到的重要离子为准。作为计算输入，我们采用 Woosley 等和 Nomoto 等计算的 SN 1987A 的爆炸模型。本文最重要的结果涉及各种丰度区温度和电离化的演化。富金属核心在 600-1000 天时发生热不稳定，常称为 IR 灾变。氢富区在 500-800 天后演化为辛腾过程冷却，而在氦区中，辛腾冷却和谱线冷却在约 1000 天后同等重要。重组的冻结在氢和氦区中至关重要。伴随 IR 灾变，辐射大部分从可见和近红外谱线转向中红外和远红外。IR 灾变后，冷却主要来自远红外谱线和稀薄膨胀。尘埃冷却可能在尘埃形成区发挥重要作用。我们发现，氧富区的尘埃凝结温度发生在约 500 天之后，而铁核心是尘埃凝结最有利的区。