Máximo secundario en curvas de luz SNIa para infrarrojo cercano

El principal poder que impulsa la curva de luz de una supernova (de tipo Ia) es la detonación explosiva de una enana blanca de carbono/oxígeno. Esto produce una gran cantidad de elementos con pico de hierro (particularmente Ni) a través de la fusión nuclear de carbono, oxígeno y partículas alfa a través de magnesio, neón, azufre y silicio.

El decaimiento de la curva de luz se rige en gran medida por el decaimiento radiactivo de$^{56}$Ni vía$^{56}$Co a$^{56}$Fe, que libera rayos gamma que "recalientan" la eyección. Las vidas medias de estos decaimientos son de aproximadamente 6 y 77 días respectivamente, y esta es la razón básica por la cual el decaimiento de la curva de luz ocurre en escalas de tiempo de decenas de días.

Sin embargo, como ha notado, en la parte infrarroja (marco de reposo) del espectro, hay un pico secundario.

Ahora bien, mientras que la emisión en la parte visible del espectro es en gran medida de naturaleza térmica continua (los eyectados suelen estar a temperaturas de$\sim$10.000 K durante las primeras partes del decaimiento), la porción infrarroja puede ser dominada (y ciertamente lo es después de$>20$días) por emisión de línea (que luego se difumina por ensanchamiento doppler turbulento).

Las especies que emiten esta radiación son elementos de pico de hierro ionizados (principalmente cobalto y hierro). A medida que la eyección se enfría, las especies presentes recapturan electrones y se ionizan menos. Alrededor de 7000 K hay una transición bastante abrupta entre el gas que consiste principalmente en especies doblemente ionizadas a especies principalmente ionizadas de manera simple. Esto da como resultado un aumento de un orden de magnitud en la emisividad del gas debido a la recombinación radiativa de los iones y electrones. Resulta que esta radiación emerge principalmente en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

A medida que el gas se enfría más y se vuelve completamente ionizado, o incluso neutral, la emisividad vuelve a caer drásticamente. Por lo tanto, existe un "punto óptimo" en el que se maximiza la emisividad infrarroja de la eyección, que se produce unos 20 o 30 días después de la explosión y que se manifiesta como una protuberancia secundaria en las curvas de luz infrarroja.

Se pueden encontrar muchos más detalles en Kasen (2006) .