Type II Supernovae light curves characterization using Moriya wind acceleration hydrodynamical models

Abstract

A pesar de ser el tipo más común de SNe, todavía hay incertidumbre en torno al origen de estos objetos. Las curvas de luz (LC) de las SNe de tipo II se ven afectadas por las propiedades de las estrellas progenitoras. Esto ha motivado trabajos sobre modelos teóricos de estos objetos para entender las propiedades de los progenitores de SNe tipo II y el mecanismo de explosión. Los últimos modelos han sugerido la presencia de un medio circunestelar (CSM) denso alrededor del progenitor. Dada la naturaleza transitoria de las SNe, es necesario observar constantemente el cielo para detectarlas. La aparición de surveys ópticos en los últimos años ha aumentado rápidamente el número de SNe conocidas. Esto ha permitido estudiar poblaciones de diferentes tipos de SNe y comprender sus orígenes y diferencias. Con la llegada del Observatorio Vera Rubin, el número de SNe descubiertas por noche aumentará aproximadamente en un orden de magnitud. Sólo una pequeña fracción de estas SNe tendrá un seguimiento espectroscópico. Por lo tanto, es necesario desarrollar modelos y métodos capaces de estudiar estos objetos utilizando únicamente datos fotométricos. En esta tesis, se ha desarrollado un método que infiere parámetros físicos de las SNe LC de tipo II usando modelos que tienen en cuenta la aceleración del viento en la superficie de la estrella progenitora. Estos modelos adoptan una ley de velocidad β para formular la aceleración del viento, y los parámetros que se ajustan son la masa de edad cero de la estrella, la energía de la explosión, la tasa de pérdida de masa ($\dot{M}$), el radio CSM y β. También se considera la atenuación (AV) y el desplazamiento al rojo como parámetros ajustados. Se infirieron parámetros físicos para una muestra de 186 SNe de tipo II confirmadas con espectro, utilizando datos de fotometría forzada de ZTF y ATLAS. Se encontró que los modelos de estrellas de masas bajas (<14 M☉) que producen un CSM denso ($\dot{M}$ > 10-3 [M☉ yr-1], radio del CSM 〜 1015 cm, β > 2) son los más representativos de la muestra. También se descubrió que el método puede inferir el corrimiento al rojo usando las LCs con mejor precisión que el corrimiento al rojo fotométrico de las galaxias anfitrionas. El código de esta tesis está disponible públicamente en \url{https://github.com/fforster/surveysim/tree/dev-javier}.