星系中的弥散气体为 Ia 型超新星的起源提供了新线索

我们在被动演化（“退休”）星系中测量了 HeII$\lambda$4686 星云发射线的强度，旨在在 Ia 型超新星（SNe Ia）的单简并（SD）情景下，限制其热吸积白矮星（WDs）的种群数量。在 SD 情景中，当白矮星燃烧从伴星吸积的富氢物质时，它会成为强大的电离紫外辐射源。如果星系中存在大量此类源，则应能在星际介质中观测到强烈的 HeII 复合线发射。为了验证这一猜想，我们从斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey）中选取了约 11,500 个恒星年龄大于 1 Gyr 且无活动星系核（AGN）迹象的发射线星系，并按恒星种群年龄分箱叠加其光谱。我们首次在退休星系中探测到了 HeII$\lambda$4686 星云发射，并发现其强度显著弱于 SD 情景下的预期值，尤其是在超新星爆发率最高的最年轻年龄分箱（1-4 Gyr）中。相反，观测到的 HeII$\lambda$4686 星云发射强度在所有年龄分箱中均与后渐近巨星支恒星作为唯一电离源的情况一致。这些结果将光球层温度（$T_{\rm eff}$）在 ~(1.5-6)$\cdot 10^5$ K 范围内的吸积白矮星种群数量限制在仅能解释不超过 ~5-10% 观测到的 Ia 型超新星爆发率的水平。反之，如果所有 Ia 型超新星的白矮星前身星都经历 $T_{\rm eff}$~(1.5-6)$\cdot 10^5$ K 的稳定核燃烧阶段，它们在此机制下的质量增加不超过 ~0.03 $M_\odot$。