Ia 型超新星在宇宙时间中的年龄

Michael J. Childress; Christian Wolf; H. Jabran Zahid

doi:10.1093/mnras/stu1892

Ia 型超新星在宇宙时间中的年龄

宇宙学与河外天体物理 2015-06-22 v1 星系天体物理

作者: Michael J. Childress , Christian Wolf , H. Jabran Zahid

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摘要

我们推导了星系质量累积历史的经验模型，并将其与 Ia 型超新星（SNe Ia）的理论延迟时间分布（DTD）模型进行卷积，以推导在宇宙时间的给定历元发生所有 SNe Ia 的前身星年龄分布。在活跃的恒星形成星系中，恒星形成率的演化比 $t^{-1}$ 的 SN Ia DTD 更平缓，因此在所有宇宙历史时期的恒星形成星系中，平均 SN Ia 年龄在 DTD 峰值处达到峰值。在通过某种淬灭过程停止恒星形成的被动星系中，SN Ia 年龄分布在淬灭历元处达到峰值，该淬灭历元在被动星系中随红移演化，以追踪过去的主要恒星形成时期。我们的模型再现了 SNe Ia 发生率随红移的演化、SN Ia 拉伸与宿主质量之间的关系，以及 SNe Ia 宿主质量的分布，其方式在定性上与观测一致。我们的模型自然地预测，低质量星系倾向于活跃的恒星形成，而大质量星系通常是被动的，这与星系“减缩”的观测结果一致。因此，SNe Ia 的平均年龄经历了从低宿主质量处的年轻年龄到高宿主质量处的年老年龄的急剧转变，在定性上类似于平均 SN Ia 哈勃残差随宿主质量的转变。这种年龄差异以目前 SNe Ia 宇宙学分析中未考虑的方式随红移演化。因此，我们建议，仅从活跃的恒星形成星系中选取的 SNe Ia 将产生宇宙学上最均匀的样本，这是因为在所有宇宙学时期，年轻的 SN Ia 前身年龄具有同质性。

关键词

Ia 型超新星延迟时间分布星系质量累积前身星年龄恒星形成率宇宙学哈勃残差

引用

@article{arxiv.1409.2951,
  title  = {Ages of Type Ia Supernovae Over Cosmic Time},
  author = {Michael J. Childress and Christian Wolf and H. Jabran Zahid},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.2951},
  year   = {2015}
}

备注

15 pages, 15 figures, accepted for publication in MNRAS

Ia 型超新星在宇宙时间中的年龄

摘要

关键词

引用

备注

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