超新星辐射转移建模：一种使用非局部热动平衡和全时间依赖的新方法

我们讨论了一种用于模拟超新星（SN）光谱和光变曲线的新的、一维、非局部热动平衡（non-LTE）、时间依赖的辐射转移技术。从表征选定爆炸后时刻均匀膨胀抛射物的流体动力学输入开始，我们模拟了整个抛射物（包括气体和辐射）的演化。考虑了在光球层及以上所有区域都成立的非局部热动平衡。使用复杂的模型原子并求解统计平衡方程中出现的所有离子能级布居数，明确包含了谱线覆盖效应对辐射场的影响。在此，我们展示了SN 1987A的结果，将Woosley的模型“lm18a7Ad”从0.27天演化到20.8天。最快的演化发生在第1天之前，光谱能量分布在300-2000Å范围内达到峰值，并受到高度电离的金属和CNO物种谱线覆盖的影响。第1天之后，我们的合成多波段光变曲线和光谱在光学波段再现了通量在10-20%以内的观测结果，但在微弱的紫外通量上存在较大偏差。我们没有遇到先前与光学波段HeI和HI谱线相关的任何差异，这些谱线可以使用标准的蓝超巨星表面成分进行良好拟合，且无需放射性衰变的贡献。恢复了Dessart & Hillier讨论的时间依赖对电离结构的影响，并因此很好地整合到了这个新方案中。尽管我们的方法具有一维性质，但其高度的物理一致性和准确性将允许对爆炸性质和超新星前身星演化做出可靠的推断。