由44Ti供能的SN 1987A光谱
高能天体物理现象
2015-05-27 v4
摘要
SN 1987A为研究超新星从爆发到极晚期的演化提供了独特的机会。由于丰富的化学结构、涉及的众多物理过程以及广泛的辐射转移效应，需要详细的建模来解释这颗超新星及其他超新星的辐射。本文分析了SN 1987A抛射物在晚期（约8年）的HST光谱，此时44Ti是主要的供能来源。基于一个19 M_sun前身星的爆炸模型，我们通过计算放射性衰变产生的正电子和伽马射线的降能过程，求解控制温度、电离平衡和非局部热动平衡（NLTE）能级布居的方程组，并利用蒙特卡洛方法处理辐射转移，从而计算出一个模型光谱。我们得到的紫外/光学/近红外模型光谱能够很好地再现观测光谱中的大部分谱线。我们发现，即使在超新星的这个晚期阶段，原子谱线中的非局域辐射转移也是一个重要过程，约30%的光学和近红外出射通量来自散射/荧光。我们研究了正电子在何处沉积能量的问题，并倾向于认为它们被磁场局域束缚在铁/氦团块中的情景。能量沉积到这些大致呈中性的铁/氦团块中，使得Fe I谱线在出射光谱中变得显著。利用现有最佳的尘埃消光估计，我们确定爆炸中产生的44Ti质量为1.5±0.5×10^{-4} M_sun。
引用
@article{arxiv.1103.3653,
title = {The 44Ti-powered spectrum of SN 1987A},
author = {Anders Jerkstrand and Claes Fransson and Cecilia Kozma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3653},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 9 figures. 44Ti mass updated from 1.4E-4 to 1.5E-4 Msun