磁星供能超新星的星云光谱建模探索

许多高能超新星（SNe）被认为由一颗强磁化、快速旋转的中子星的旋转能供能。来自相关明亮脉冲星风云（PWN）的辐射可光电离超新星抛射物，产生可能揭示该脉冲星风云特征的抛射物星云光谱。SN 2012au 被假设为这样一颗超新星。我们研究了不同抛射物与脉冲星风云参数对超新星星云光谱的影响，并检验是否有任何光电离模型与 SN 2012au 相符。我们探讨如何将来自星云阶段的约束与磁星的扩散阶段及射电辐射的建模联系起来。我们展示了一套由内部脉冲星风云供能的超新星抛射物晚期（1–6 年）光谱模拟。在一个大型单区模型网格上，我们研究了当脉冲星风云光度（$L_{\rm PWN}$）、注入 SED 温度（$T_{\rm PWN}$）、抛射物质量（$M_{\rm ej}$）和成分（纯 O 或真实成分）变化时，超新星物理状态和谱线发射的行为。我们结合脉冲星风云供能超新星的有力候选体 SN 2012au 的观测行为讨论了所得发射结果。超新星星云光谱随 $T_{\rm PWN}$ 变化而变化，因为随着 $T_{\rm PWN}$ 升高，抛射物电离程度降低。在高脉冲星风云功率下的低抛射物质量模型会获得 O I 的失控电离，在极端情况下也包括 O II，导致其离子丰度在参数空间微小变化内急剧下降。某些模型能在个别历元较好地再现 SN 2012au 的氧线光度，但我们未发现能在整个时间演化上拟合的模型；这很可能源于简单的模型设置。利用我们从星云阶段导出的约束，我们预测为 SN 2012au 供能的磁星具有约 15 ms 的初始旋转周期，并应在数十年内是一个强射电源（F > 100 $\mu$Jy）。