Радиационно-гидродинамические модели сверхновых для целей космологии и неЛТР эффекты

• Автор: Бакланов, Пётр Валерьевич
• Шифр специальности: 01.04.02, 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Сверхновые

1.1 Астрономическая классификация сверхновых

1.2 Механизм взрыва сверхновых

1.3 Обзор программ для моделирования сверхновых

2 Радиационно-гидродинамическая модель сверхновой и неЛТР эффекты

2.1 Предсвсрхновая

2.2 Система уравнений

2.2.1 Гидродинамика

2.2.2 Уравнение переноса

2.2.3 Ионные концентрации и населенности уровней
2.2.4 Уравнение состояния
2.2.5 Непрозрачность
2.2.6 Уравнение энергии
2.2.7 Радиоактивный нагрев
2.3 Исследование неЛТР эффектов
2.3.1 Сравнение скоростей ударных и радиационных процессов
2.3.2 Модифицированное небулярное приближение
2.3.3 Тестирование неЛТР на модели У
2.4 Фотоионизация с внутренних атомных уровней
2.5 Выводы главы
3 Метод расширяющихся фотосфер и ЭК ИР
3.1 Метод расширяющихся фотосфер
3.1.1 Фактор дилюции
3.1.2 Межзвездное поглощение
3.1.3 Несферически-симметричная фотосфера
3.2 Н 1999(411
3.2.1 Наблюдения
3.2.2 Моделирование
3.2.3 Модели Надёжина и Хамуи
3.2.4 Набор моделей сверхновых

СОДЕРЖАНИЕ З
3.2.5 Модель R450_M15_Ni004_E
3.2.6 Модель R1000_M18_Ni006_E
3.2.7 Фактор дилюции и ЕРМ
3.3 Наблюдаемость SN IIP на космологических расстояниях
3.4 Выводы главы
4 Метод плотного слоя и SN Un
4.1 DSM - способ определения расстояния до SN
4.2 Применение DSM метода на конкретных примерах
4.2.1 SN 2006gy
4.2.2 SN 2009ip
4.2.3 SN 2010jІ
4.3 Обоснование метода DSM
4.3.1 Формирование фотосферы в плотном слое
4.3.2 Обоснование чернотельной модели
4.4 Выводы главы
Заключение
Благодарности
Приложения
А Численный метод расчёта моделей сверхновых
А.1 Блок-схема программы STELLA
А.2 Система уравнений
A.З Метод прогноза и коррекции
В Каталог сверхновых
B.1 Теоретический каталог
В.2 Наблюдательный каталог
В.З Задача фитировапия наблюдаемых кривых блеска
С Флюоресценция
Список рисунков
Список таблиц
Литература
Введение
Сверхновая (SN) - финальный аккорд в эволюции звезды. Грандиозность вспышек сверхновых и потрясающая яркость явления позволяет наблюдать их на космологических расстояниях, использовать для измерения расстояний во Вселенной и при проверках космологических моделей.
Сверхновые типа la (SN 1а) видны до г ~ 1.7 [1], а по спектрам отождествлены 3 SN Iln наг = 0.8,2., 2.4 [2] Благодаря SN 1а было открыто [3-5] ускоренное расширение Вселенной. Важность этого открытия была столь высоко оценена научным сообществом, что в 2011 году его авторы получили Нобелевскую премию по физике. В рамках модели Фридмана расширение Вселенной можно интерпретировать как отличие от нуля космологического лямбда-члена. В более общем классе моделей этот результат можно интерпретировать как наличие в космосе “тёмной энергии”, которая приводит к гравитационному отталкиванию на космологических расстояниях. В фундаментальной физике установление реальности и свойств тёмной энергии и тёмной материи является одной из важнейших современных задач. В решении этой задачи сверхновые, видимые на космологических расстояниях, будут продолжать играть ключевую роль.
Предложено несколько методов использования сверхновых и их газовых остатков в космографии. Эти методы можно разделить на две группы: методы “стандартной свечи” и геометрические методы.
В методах “стандартной свечи” расстояние определяют из фотометрического соотношения, используя сверхновые с заведомо известной светимостью. Метод требует проведения калибровки “стандартной свечи” (см. обзоры [6, 7]) и получения расстояний до большого числа сверхновых, измеренных совсем другими, независимыми методами с привлечением лестницы космологических расстояний [8]. Иначе, без набора большой статистики объектов с известным расстоянием, невозможно применять эти методы на практике. Поэтому в данной группе методов сверхновые используются как вторичные индикаторы расстояний (secondary distance indicators).
Когда-то считали, что SN 1а являются “стандартными свечами” в том смысле, что максимумы абсолютной светимости (т.е. световой мощности) в разных вспышках одинаковы. Позже выяснилось [9], что это не так, но были предложены процедуры, позволяющие найти абсолютную светимость, т.е. произвести стандартизацию свечи [10].
Тем не менее остается много факторов, которые могут повлиять на результаты, полученные для космологии с помощью сверхновых типа 1а, например, межгалактическое по-

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ СВЕРХНОВОЙ И НЕЛТР ЭФФЕКТЫ

V, кт/э
1=29.
Рисунок 2.3: График показывает относительные доли ионов Ре от координатной скорости вещества на момент времени і = 29.7а, рассчитанные в условиях неЛТР. По оси ординат отложен логарифм относительной доли иона Ре Хре. По оси абсцисс отложена скорость вещества в оболочке (скорость связана с радиусом соотношением г = уі) .
Рисунок 2.4: Левый график показывает эволюцию по времени ионизации Са. Правый график показывает эволюцию по времени ионизации Ре. Цветами черный/красный/зеленый/синий/желтый обозначены ионизации х1/х11/хШ/х1У/хУ Сплошная линия — расчёт по Люси, штриховая расчёт — по Саха. По оси ординат отложен логарифм относительной доли иона Х. По оси абсцисс отложено время наблюдения в днях с момента взрыва.