利用 IIn 型超新星照亮原始宇宙
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v6
摘要
探测第三星族（Pop III）超新星有望首次直接探查原始初始质量函数（IMF），揭示首批星系的性质、早期化学增丰与再电离过程，以及超大质量黑洞的种子。越来越多的证据表明，部分第三星族恒星的质量小于 100 个太阳质量，这可能使其探测前景变得复杂；因为尽管它们数量更多，但会以核坍缩超新星的形式死亡，其光度远低于对不稳定性爆炸。如果超新星激波与先前剧烈 LBV 型爆发期间抛出的致密星周壳层发生碰撞，这一局面将大为改观。此类碰撞甚至能将暗淡的超新星转变为极其明亮的天体，其光度可与对不稳定性超新星相媲美。我们展示了利用 Los Alamos RAGE 和 SPECTRUM 代码进行的第三星族 IIn 型超新星光变曲线与光谱模拟。考虑到早期宇宙中的莱曼阿尔法吸收及宇宙学红移，我们发现 40 个太阳质量的第三星族 IIn 型超新星在 JWST 下可见至红移 z ~ 20，在 WFIRST 下可见至 z ~ 7。因此，即使是低质量的第三星族超新星也可用于探查原始宇宙。
引用
@article{arxiv.1302.0436,
title = {Illuminating the Primeval Universe with Type IIn Supernovae},
author = {Daniel J. Whalen and Wesley Even and C. C. Lovekin and Chris L. Fryer and Massimo Stiavelli and P. W. A. Roming and Jeff Cooke and T. A. Pritchard and Daniel E. Holz and Cynthia Knight},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.0436},
year = {2015}
}
备注
17 pages, 11 figures, revised in response to the referee, submitted to ApJ