Теоретический каталог сверхновых второго типа
<< Титульный лист | Оглавление | 1. Моделирование взрыва >>
Введение. Теоретический каталог.
Теоретический каталог представляет собой набор из 42 моделей сверхновых. Каждая модель - это отдельное исследование вспышки сверхновой, проведенное для конкретных значений массы, радиуса и энергии взрыва. Для каждой модели вычислены стадия предсверхновой и стадия вспышки, построены кривые блеска в трех фильтрах.
При создании теоретического каталога преследовалось несколько целей.
Первая - моделирование кривых блеска вспышек сверхновых. Эти смоделированные
кривые используются в качестве реперов для сравнения с реальными
кривыми блеска и оценки параметров предсверхновой.
Вторая цель - получить теоретические соотношения, связывающие характеристики
кривой блеска сверхновой на стадии плато и параметры
предсверхновой: массу, радиус и энергию взрыва.
Одними из первых подобную задачу выполнили Надежин и Литвинова
в работах 1983 - 1985 годов([3],[4]).
Они построили сетку из 23-х моделей и затем численно получили
соотношения между параметрами звезды на стадии
предсверхновой (массой, радиусом и энергией) и
параметрами сверхновой на стадии плато кривой блеска
(длительность стадии плато(
), абс. зв. величина(V) и скорость
разлета фотосферы(
) в момент, соответствующий
середине плато кривой блеска).
Такие соотношения активно используются при построении модели вспышки сверхновой. Многие астрофизики, пытающиеся аналитически рассчитать взрыв сверхновой, полученные формулы сравнивают с результатами численных расчетов и делают вывод (если есть доверие к численному расчету) о достоверности своего результата. Так, например, Попов ([14]) находит, что его аналитическая оценка длительности плато сверхновых II типа близка к численным расчетам Надежина и Литвиновой. Чугай при выводе аналитических формул для длительности плато сверхновых типа II ([7]) также ссылается на ту же работу, правда находит лишь качественное согласие своих результатов с результатами статьи ([4]).
С 1985 года прошло много времени и компьютеры, выполняющие черновую работу по счету, стали во много раз мощнее. Но главное что изменилось, это качество самого моделирования. За прошедшие годы развито множество методов численного моделирования вспышек сверхновых. Их авторы шли разными путями, выбирая то или иное приближение. Одни программы лучше считают гидродинамику процесса, например "Kepler" Вусли, программы Надежина, Утробина, Falk - Arnett, T.R.Young, L.Ensman, "TITAN" Михаласа. Но платить за хорошую, подробную гидродинамику приходиться использованием или приближением лучистой теплопроводности или всего одной группы по энергии (в методе, который использовал я, число групп было равно 100, а на мощной машине могло бы быть и больше). С другой стороны для переноса энергии, в принципе, есть лучше программы, таких ученых как Hoeflich (но у него есть недочеты) и Ron Eastman "EDDINGTON" (мощная программа, рассчитывающая неравновесную атомную физику без предположений о локальном термодинамическом равновесии, но него что-то не так с рассеянием - если сильное рассеяние, то плохо считает). Про EDDINGTON см.статью ([13]). Однако при хорошем счете переноса энергии Hoeflich, и Eastman не могут вообще рассчитывать гидродинамику (пока во всяком случае). Еще есть K.Iwamato, его программа вроде все делает, но его метод нигде не описан, а кривые блеска публикуются.
Эта работа по созданию теоретического каталога сверхновых второго типа была сделана с помощью пакета программ STELLA, написанного профессиональными астрономами, Блинниковым С.И. и Бартуновым О.С. И хотя программа написана на высоком уровне, потребовалось огромное количество времени и труда, чтобы ее отладить и заставить работать под данную задачу. Но решение этих, в общем-то, обычных программных проблем, представляет интерес только для узкого круга людей и поэтому опущено.
При толковом использовании программ из этого пакета можно получить кривые блеска,
зависимости температуры, скорости и других параметров от времени, и множество
полезной информации, как о самой сверхновой, так и о стадии предсверхновой.
Почему был выбран этот пакет?
Кривые блеска, получаемые с помощью STELLA, ближе к реальным, чем вычисленные на аналогичных программах других авторов. Программу отличает от других, то, что она может рассчитывать одновременно гидродинамику (до 300 зон по радиусу) и перенос энергии(100 групп по частоте). Ценным достоинством было доступность кода программы, возможность изменить программу под свою задачу. Один из создателей Стеллы мой научный руководитель, поэтому ответы на возникающие вопросы можно было получить из первых рук.
Стелла была важнейшим инструментом для создания теоретического каталога. Более подробное описание этого пакета программ вынесено в приложение A. Здесь я только скажу, что в пакете STELLA предполагается приближение ЛТР и решается нестационарное уравнение переноса одновременно с уравнениями гидродинамики.
<< Титульный лист | Оглавление | 1. Моделирование взрыва >>
|
Публикации с ключевыми словами:
Сверхновые - кривая блеска
Публикации со словами: Сверхновые - кривая блеска | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
