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Ia 型超新星星云期电离状态的建模

高能天体物理现象 2022-04-11 v1

摘要

Ia 型超新星的星云光谱(爆炸后 \gtrapprox 100 天)主要由单次与二次电离铁族核的发射线构成。然而,许多情形的理论模型预言非热电离导致多重电离物种,其复合光子使 Fe+^{+} 电离并耗尽,造成可忽略的 [Fe II] 发射。我们研究一种由 [Fe II] 线比独立确定碰撞激发条件的方法(与电离状态无关),发现由于复合级联对 Fe+^{+} 能级布居的影响,该方法无法应用于高度电离模型。当人为降低电离状态时,线比(及激发条件)过于相似,难以区分爆炸情形。我们研究对非热能量沉积处理的改动,以调和过度电离的理论模型与观测,发现简单功函数近似比采用广泛使用的截面数据的详细 Spencer-Fano 处理,对亚钱德拉塞卡质量(sub-Mch)模型与数据吻合更好。为量化所需额外加热过程的量级以充分降低快轻子的电离,我们人为增强向自由电子的能量损失率。我们发现,需等效高达八倍的等离子体损失率提升,才能使 sub-Mch 模型与观测光谱调和。未来研究可区分非热电离率降低与复合率增加(如成团)的情形。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.16561,
  title  = {Modelling the ionisation state of Type Ia supernovae in the nebular-phase},
  author = {Luke J. Shingles and Andreas Flörs and Stuart A. Sim and Christine E. Collins and Friedrich K. Roepke and Ivo R. Seitenzahl and Ken J. Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.16561},
  year   = {2022}
}

备注

13 pages. Accepted by MNRAS