Modélisation de la Cinétique Non-Équilibrée et des Spectres des Supernovae : Méthode de Rosenbrock avec Contrôle de la Positivité des Solutions

Le calcul des spectres de supernovae à l'étape de la photosphère nécessite une modélisation détaillée de la population non-équilibrée des niveaux atomiques dans une enveloppe en expansion rapide. Cet article traite de la tâche fondamentale d'interprétation des spectres observés à travers la résolution d'un système extrêmement rigide d'équations cinétiques non-stationnaires dans une enveloppe en expansion, où les temps caractéristiques des processus atomiques diffèrent de plusieurs ordres de grandeur du temps hydrodynamique. Sur la base de l'analyse d'un système singulièrement perturbé, nous introduisons une règle heuristique pour la désactivation sélective des niveaux peu peuplés, ce qui réduit la dimension du système et les coûts de calcul sans perte de précision. L'extrême dispersion des temps caractéristiques des processus entraîne une instabilité numérique, se manifestant par des populations négatives non physiques et un