Diversidade na massa do envelope rico em hidrogênio de supernovas do tipo II (I): modelagem da curva de luz na banda V

Realizamos um estudo sistemático sobre as curvas de luz de supernovas do tipo II (SNe II) para investigar como elas são afetadas pelas propriedades físicas do progenitor e pela natureza da explosão. Os cálculos da evolução pré-supernova, o lançamento da explosão e a curva de luz são realizados por MESA e STELLA. Nosso estudo abrange uma ampla gama de massas na sequência principal de zero idade (ZAMS) (10 - 20 M), taxas de perda de massa do vento (que controlam o intervalo da massa do envelope rico em hidrogênio para ser de 3 - 12 M), energias de explosão (0,1 - 2,5 x 10^51 erg) e massas de ^56Ni (0 - 0,15 M). Nossas análises revelam que, quando a energia da explosão é fixa, a curva de luz é determinada principalmente pelas propriedades do envelope rico em hidrogênio, apesar da grande variação nas massas ZAMS. As dependências das características da curva de luz na massa do envelope, raio e energia da explosão são investigadas, e nós estabelecemos as relações de escala conectando essas quantidades. Além disso, derivamos uma fórmula que corrige os efeitos do aquecimento de ^56Ni com base em observáveis. Usando as equações derivadas, desenvolvemos um método que pode restringir a massa do envelope com incerteza dentro de 1 M com base em fotometria. Este método é aplicado a uma grande amostra de 100 SNe II, o que revela uma faixa consideravelmente mais ampla das massas do envelope estimadas a partir de observáveis em comparação com aquelas previstas por modelos de estrela única evoluindo com vento estelar padrão; essa descoberta indica que uma grande fração das SNe II experimenta perda de massa substancial além da prescrição padrão de perda de massa antes de suas explosões, destacando as incertezas envolvidas na evolução de estrelas massivas e no mecanismo de perda de massa pré-SN.