从 II-P 型超新星光变曲线推断前身星质量的困难

关于 II-P 型（II-Plateau）超新星（SNe）推断出的前身星质量存在诸多争议。辐射流体动力学模拟、爆炸前成像以及宿主恒星星族研究得出的分歧结果助长了这一争论。在此，我们采用零龄主序质量分别为 12、15、20 和 25 $M_{\odot}$ 的四个太阳金属丰度模型进行受控实验。由于核心燃烧与表面质量损失的影响，这些模型在核心坍缩时均作为红超巨星（RSG）到达，具有相似的 8 至 9 $M_{\odot}$ 富氢包层质量，但最终质量在 11 至 16 $M_{\odot}$ 范围内。我们使用热炸弹引爆这些前身星，调整能量沉积以产生 1.25 x 10^51 erg 的渐近抛射物动能和 0.04 $M_{\odot}$ 的初始 $^{56}$Ni 质量。所得超新星在 10 至 200 天内产生相似的测光与光谱性质。光谱特征具有简并性。早期颜色的弥散源于前身星半径的范围，而晚期光谱的差异反映了质量更大前身星中更丰富的氧产量。由于前身星具有可比的富氢包层质量，所有模型的光球相持续时间相近；氦核质量的差异不可见。由于不同的主序质量可产生具有相似富氢包层质量的前身星，光变曲线建模无法为 II-P 型超新星的抛射物质量提供稳健且唯一的解。大质量恒星演化与星风质量损失的众多不确定性也阻碍了其与主序星质量的稳健关联。光变曲线建模至多只能提出相容性。