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关于《论红超巨星问题》:一个反驳,以及 II-P 型前身星质量上限截止的共识

太阳与恒星天体物理 2020-06-10 v1 星系天体物理 高能天体物理现象

摘要

“红超巨星问题”描述了如下主张:II-P 型超新星最亮的红超巨星(RSG)前身星明显比场中的 RSG 更暗。这一不匹配被若干作者解释为大质量黑洞(BH)产生质量阈值的表现,即初始质量高于截止值 Mhi=17M_{\rm hi}=17M_\odot 且低于 25MM_\odot 的恒星将以 RSG 形式死亡,但因 BH 形成而无可见的 SN 爆发。然而,我们此前提醒该截止值更可能更高且具有很大不确定性(Mhi=192+4MM_{\rm hi}=19^{+4}_{-2}M_{\odot}),意味着 RSG 问题的统计显著性小于 2σ2\sigma。最近,Kochanek (2020) 声称我们的工作存在统计缺陷,并通过其分析主张上限截止值低至 Mhi=15.7±0.8MM_{\rm hi} = 15.7 \pm 0.8M_\odot,使 RSG 问题显著性达 >10σ>10\sigma。在本快报中,我们表明 Kochanek 的低截止值源于统计误读,且相关对前身星质量谱的拟合可在 99.6% 置信水平下被排除。一旦该问题被纠正,Kochanek 的最佳拟合变为 M_{\rm hi} =19^{+4}_{-2}M_{\odot,与我们的工作高度一致。最后我们认为,在搜寻直接坍缩为 BH 而“消失”的 RSG 时,任何此类巡天都须运行数十年,其未探测到任何此类事件才具有统计显著性。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.13855,
  title  = {On `On the Red Supergiant Problem': a rebuttal, and a consensus on the upper mass cutoff for II-P progenitors},
  author = {Ben Davies and Emma Beasor},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13855},
  year   = {2020}
}

备注

5 pages, 5 figures, accepted for publication in MNRAS