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星系化学演化模型支持延展的 Ia 型超新星延迟时间分布

星系天体物理 2024-09-19 v2

摘要

Ia 型超新星(SNe Ia)产生了宇宙中大部分的铁峰元素,因此是星系化学演化模型中的关键成分。SNe Ia 不会在恒星形成后立即爆发,且其延迟时间分布(DTD)尚未被超新星巡天或理论模型明确确定。由于 DTD 还会影响化学演化模型中年龄、[Fe/H] 和 [α\alpha/Fe] 之间的关系,因此与银河系内恒星的观测结果进行比较是对任何提出的 DTD 的重要一致性检验。我们在包含径向恒星迁移的多区域化学演化模型中,结合银河系的多种恒星形成历史,实现了几种流行的 DTD 形式。我们将预测的星际介质丰度轨迹、恒星丰度分布和恒星年龄分布与阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE)的最终数据发布进行了比较。我们发现 DTD 对 [α\alpha/Fe] 分布的影响最大:具有更多早发 SNe Ia 的 DTD 会产生向较低 [α\alpha/Fe] 比率倾斜的恒星丰度分布。虽然仅靠 DTD 无法解释观测到的 [α\alpha/Fe] 分布中的双峰性,但结合适当的恒星形成历史,它会影响预测与观测到的高 α\alpha 序列之间的拟合优度。我们的模型结果支持一种延展的 DTD,其早发 SNe Ia 数量少于基准的 t1t^{-1} 幂律。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.08059,
  title  = {Galactic Chemical Evolution Models Favor an Extended Type Ia Supernova Delay-Time Distribution},
  author = {Liam O. Dubay and Jennifer A. Johnson and James W. Johnson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.08059},
  year   = {2024}
}

备注

26 pages, 13 figures, and 6 tables in main text, plus 4 pages of appendices with 3 figures and 1 table. Accepted for publication in ApJ