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双星驱动矮星系中高类型 Ia 超新星率

星系天体物理 2022-10-06 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

在 ASAS-SN 和 DES 中测量的特定类型 Ia 超新星(SN Ia)率随宿主星系恒星质量的标度 N˙Ia/MM0.3\dot{N}_\text{Ia} / M_\star \sim M_\star^{-0.3} 强烈表明,恒星种群产生的 SNe Ia 数量与其金属丰度成反比。我们通过将星系作为恒星质量函数的平均恒星形成历史(SFHs)与星系的质量-金属丰度关系(MZR)以及 SN Ia 延迟时间分布的常用参数化相结合,估计了所需金属丰度依赖的强度。SFHs 的差异仅能解释恒星质量在 M=1010M_\star = 10^{10}107.2M10^{7.2} M_\odot 之间特定 SN Ia 率增加的约 30%。我们发现需要额外约 \simZ0.5^{-0.5} 的金属丰度依赖来解释观测到的标度。该标度与 APOGEE 中观测到的密近双星比例对金属丰度的依赖相匹配,表明低质量星系中增强的 SN Ia 率可由其更延展的 SFHs 和因较低金属丰度导致的更高双星比例共同解释。由于 MZR 的形状,只有低于 M3×109MM_\star \approx 3\times10^9 M_\odot 的星系才显著受金属丰度依赖的 SN Ia 率影响。N˙Ia/MM0.3\dot{N}_\text{Ia} / M_\star \sim M_\star^{-0.3} 标度随红移增加而变平缓,在 107.2M10^{7.2} M_\odot 处从 z=0z = 011 因我们的 \simZ0.5Z^{-0.5} 标度而下降约 2 倍。若采用与金属丰度无关的比率,该下降为约 3 倍。我们讨论了金属丰度依赖的 SN Ia 率对星系化学演化单区模型的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.01818,
  title  = {Binaries drive high Type Ia supernova rates in dwarf galaxies},
  author = {James W. Johnson and Christopher S. Kochanek and K. Z. Stanek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01818},
  year   = {2022}
}

备注

7 pages; 5 figures; submitted to MNRAS; comments welcome