Sekundäres Maximum in SNIa-Lichtkurven für nahes Infrarot

Die Hauptkraft, die eine Lichtkurve einer Supernova (vom Typ Ia) antreibt, ist die explosive Detonation eines Weißen Zwergs aus Kohlenstoff/Sauerstoff. Dies erzeugt eine große Menge an Eisenspitzenelementen (insbesondere Ni) durch Kernfusion von Kohlenstoff, Sauerstoff und Alphateilchen über Magnesium, Neon, Schwefel und Silizium.

Der Zerfall der Lichtkurve wird dann maßgeblich vom radioaktiven Zerfall bestimmt$^{56}$Ni über$^{56}$Co zu$^{56}$Fe, das Gammastrahlen freisetzt, die das Ejekta "wiedererhitzen". Die Halbwertszeiten dieser Zerfälle betragen etwa 6 bzw. 77 Tage, und dies ist der Hauptgrund für den Zerfall der Lichtkurve, der auf Zeitskalen von mehreren zehn Tagen auftritt.

Wie Sie jedoch bemerkt haben, gibt es im (Ruhebild-)Infrarotteil des Spektrums eine sekundäre Spitze.

Nun, während die Emission im sichtbaren Teil des Spektrums größtenteils thermischer Kontinuumsnatur ist (die Ejekta haben typischerweise Temperaturen von$\sim$10.000 K während der frühen Teile des Zerfalls), kann der Infrarotanteil dominiert werden (und ist es sicherlich danach$>20$Tage) durch Linienemission (die dann durch turbulente Dopplerverbreiterung verschmiert wird).

Die Arten, die diese Strahlung aussenden, sind ionisierte Eisenspitzenelemente (hauptsächlich Kobalt und Eisen). Wenn das Ejekta abkühlt, fangen die vorhandenen Spezies Elektronen wieder ein und werden weniger ionisiert. Bei etwa 7000 K gibt es einen ziemlich abrupten Übergang zwischen dem Gas, das hauptsächlich aus doppelt ionisierten Spezies besteht, zu hauptsächlich einfach ionisierten Spezies. Dies führt zu einer Größenordnungserhöhung des Emissionsvermögens des Gases aufgrund der strahlenden Rekombination der Ionen und Elektronen. Es stellt sich heraus, dass diese Strahlung hauptsächlich bei Wellenlängen im nahen Infrarot auftritt.

Wenn das Gas weiter abkühlt und vollständig einfach ionisiert oder sogar neutral wird, dann fällt der Emissionsgrad wieder drastisch ab. Es gibt daher einen "Sweet Spot", an dem das Infrarotemissionsvermögen des Auswurfs maximiert ist, der etwa 20 bis 30 Tage nach der Explosion auftritt und sich als sekundärer Buckel in den Infrarotlichtkurven manifestiert.

Viel mehr Details sind in Kasen (2006) zu finden .