星云相超新星的光谱建模

大质量恒星寿命短促且英年早逝。它们在数百万年间剧烈燃烧，在此期间其核心合成了宇宙中大部分的重元素。它们最终以被称为超新星的剧烈爆炸方式终结自身。在此过程中，核心坍缩为中子星或黑洞，而外层物质以每秒数千公里的速度被抛射出去。由此产生的绚烂爆发常常在数周内使其整个宿主星系黯然失色。爆炸能量最终辐射殆尽，但新生星云的能量供应由爆炸中合成的放射性同位素持续提供。此时抛射物已相当透明，我们可以观察到恒星深部内部产生的物质。为了解释观测结果，需要详细的光谱建模。本论文旨在开发并应用最先进的计算工具，以解释和建模星云相的超新星观测。这需要计算整个星云内的物理条件，包括放射性产生的非热过程、热与统计平衡以及辐射输运。采用蒙特卡洛方法计算的多线辐射转移，是本论文所展示的主要进展之一。