利用星系团X射线观测约束超新星比例的新方法
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v1
摘要
超新星爆发通过产生和散布金属元素来增丰星系团内介质。我们介绍了一种通过直接拟合X射线光谱观测来测量超新星数量以及Ia型超新星和核坍缩超新星相对贡献的方法。该方法已作为名为snapec的XSPEC模型实现。snapec利用单温度热等离子体代码，基于使用最新Ia型和核坍缩超新星爆发模型产出的金属丰度来计算光谱发射。这种方法通过直接让这些参数由模拟提供的超新星产出来确定，为星系团寿命期内超新星爆发的总数和超新星类型在星系团内介质中的相对比例提供了一组自洽的单一不确定性。我们将该方法应用于XMM-牛顿欧洲光子成像相机、反射光栅光谱仪以及200千秒模拟的Astro-H对冷却流星系团A3112的观测。我们发现文献中存在的多组超新星产额对A3112的EPIC和RGS光谱都能给出可接受的拟合。根据snapec对RGS光谱的拟合，我们推断总超新星爆发中Ia型超新星占30.3%±5.4%，而产生观测到的金属元素所需的超新星爆发总数约为(1.06±0.34)×10^9。这些数值可以与基于每形成恒星数量的经验测量超新星率的已知增丰预期进行比较。如果对恒星中锁定的金属元素进行修正，那么推断在A3112内部52千秒差距范围内增丰星系团内介质的Ia型和核坍缩超新星比例与这些特定比率一致。同时，推断的超新星增丰水平对应的恒星与气体质量比是A3112质量范围内星系团全球估计值10%的几倍。
引用
@article{arxiv.1205.2706,
title = {A New Method to Constrain Supernova Fractions Using X-ray Observations of Clusters of Galaxies},
author = {Esra Bulbul and Randall K. Smith and Michael Loewenstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.2706},
year = {2015}
}
备注
10 pages, 5 figures, Accepted for publication in the Astrophysical Journal