无迹可寻:失败超新星暗淡且罕见
太阳与恒星天体物理
2023-02-16 v2 高能天体物理现象
摘要
缺乏源自17太阳质量以上前身星的IIP型核坍缩超新星,暗示存在另一类大质量恒星终结生命的演化路径。恒星核心直接坍缩为黑洞而不产生明亮爆炸性暂现事件,预期会产生一种长寿命、暗淡的红色暂现事件,即失败超新星。尽管近年来探测到若干大质量恒星消失的候选体,失败超新星的确凿观测证据仍难以捉摸。我们利用专为探测暗淡暂现事件定制的流水线,重新分析了来自PTF/ZTF巡天的231个邻近星系的10年观测数据。该分析恢复了已知超新星,并产生了若干有趣的暂现事件。然而,其中无一与失败超新星相符。通过蒙特卡洛检验,我们量化了流水线的恢复效率。假设失败超新星作为泊松过程发生且在数据集中零探测,我们计算了失败超新星速率相对于其绝对星等的95%上限。我们估计对于绝对星等-11、-12、-13和-14,失败超新星分别少于核坍缩SN速率的0.61、0.33、0.26和0.23。最后,我们表明若其存在,Vera C. Rubin天文台将每年发现1.7至3.7个失败SN,对应绝对热光度约6×10^{39} erg s^{-1},最远达33至43 Mpc,具体取决于其假定的谱能量分布。
引用
@article{arxiv.2201.12187,
title = {Nothing to see here: Failed supernovae are faint or rare},
author = {Robert Byrne and Morgan Fraser},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12187},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 15 figures, submitted to MNRAS