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Ia 型超新星光谱时间序列的定量建模:约束爆炸物理

高能天体物理现象 2024-05-09 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

已有多种爆炸机制被提出用于解释 Ia 型超新星(SNe Ia)。此外,经验建模工具也已被开发出来,允许对单个超新星进行快速、定制化的建模,并在观测和爆炸模型预测之间进行直接比较。这些工具提供了有用的见解,但经验建模的主观性质使得获得对爆炸物理的稳健约束或将研究扩展到大量天体样本变得困难。因此,机器学习加速的工具开始受到关注。在本文中,我们提出了 riddler,这是一个用于对直到最大光度后不久的 SNe Ia 光谱序列进行自动拟合的框架。我们在 W7 和 N100 爆炸模型预测的真实抛射物剖面上训练了一系列神经网络,以模拟完整的辐射传输模拟,并应用嵌套采样来确定给定超新星多个光谱的最佳拟合模型参数。我们表明 riddler 能够准确恢复输入光谱的参数,并用它来拟合两颗经过充分研究的 SNe Ia 的观测结果。我们还研究了进行定量光谱拟合时不同加权方案的影响,并表明最佳拟合模型和参数高度依赖于假设的加权方案和先验。随着 SNe Ia 光谱样本的不断增长,像 riddler 这样的自动光谱拟合工具将变得越来越重要,以最大化以定量和一致的方式获得的物理约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.16889,
  title  = {Quantitative modelling of type Ia supernovae spectral time series: Constraining the explosion physics},
  author = {M. R. Magee and L. Siebenaler and K. Maguire and K. Ackley and T. Killestein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16889},
  year   = {2024}
}

备注

28 pages, 4 appendices, 18 figures, 4 tables. Accepted for publication in MNRAS. The riddler code is publicly available at https://github.com/MarkMageeAstro/Riddler