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对超新星线轮廓不对称性进行建模以确定抛射物尘埃质量:第714至3604天的 SN 1987A

太阳与恒星天体物理 2016-01-27 v2 星系天体物理

摘要

许多核坍缩超新星的晚期光学和近红外线轮廓表现出红蓝不对称性,这是由于超新星抛射物后退部分发出的辐射被内部尘埃更大程度地消光所致。我们在此提出一个新代码 DAMOCLES,用于模拟尘埃对核坍缩超新星线轮廓的影响,以确定新形成尘埃的质量。正如 Lucy 等人 (1989) 所指出的,晚期线轮廓中扩展红散射翼的存在也可以表明尘埃的形成。我们发现受尘埃影响的线轮廓不一定非得在通量上偏向蓝端,尽管轮廓的峰值总是蓝移的。我们从各种档案来源整理了 SN 1987A 的光谱,并建模了从第714天到3604天 Hα\alpha 线的演化,以及第714天到1478天之间 [OI] 6300,6363A 双线的演化。多种证据表明团块的存在,我们发现与平滑分布的尘埃模型相比,我们的团块尘埃模型需要显著更高的尘埃质量。我们的线轮廓拟合表明,除了具有极高反照率的纯硅酸镁(可容纳高达 0.07M_{\odot})之外,对于所有颗粒类型,第714天的尘埃质量均 <3 ×\times 103^{-3} M_{\odot}。即使在较早的时期,通常也需要较大的颗粒半径 (>0.6μ\mum) 才能拟合线轮廓。我们发现到第3604天已经形成了大量的尘埃质量 (>0.1M_{\odot}),并推断目前的大部分尘埃质量必然是在此时期之后形成的。我们的发现与近期 SED 拟合对 SN 1987A 尘埃质量演化的估计一致,并支持了 SN 1987A 的大部分尘埃是在初始爆炸多年后才形成的推论。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.00858,
  title  = {Modelling supernova line profile asymmetries to determine ejecta dust masses: SN 1987A from days 714 to 3604},
  author = {Antonia Bevan and M. J. Barlow},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.00858},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS, 26 pages, 18 figures, 8 tables