HAWK-I 红外超新星搜寻在星暴星系中的应用

利用超新星爆发率来探究爆发情景并追踪宇宙恒星形成历史的研究，因一系列同天区巡天项目而得到了推动。近期有观点指出，恒星形成率与核坍缩超新星爆发率之间存在两倍的差异，并对此提出了不同的解释。我们试图在恒星形成和消光都极高的极端环境——星暴星系中，独立检验恒星形成率与超新星爆发率之间的关系。为此，我们在本地星暴星系样本中开展了一项红外超新星搜寻。选择红外波段进行搜寻的理由是为了减少由消光引起的偏差，而这被认为是导致观测到的恒星形成率与超新星爆发率之间差异的可能原因之一。为了评估搜寻结果，我们开发了一种蒙特卡洛模拟工具，用于基于搜寻特征以及当前对星暴星系和超新星的理解，预测预期超新星的数量和性质。在搜寻过程中，我们发现了 6 颗超新星（其中 4 颗具有光谱分类），这与蒙特卡洛模拟工具的预测结果非常吻合，该工具预测平均为 $5.3\pm2.3$ 个事件。当我们认识到由于搜寻效率降低和高消光的共同作用，大部分事件（约 $60\%$）仍隐藏在无法观测到的高密度核区时，在星暴星系中探测到的超新星数量与其高恒星形成率所预测的数量是一致的。