基于元素丰度的银河系与麦哲伦云中核坍缩超新星遗迹的前身星质量分布

我们首次研究了银河系以及大麦哲伦云和小麦哲伦云中核坍缩超新星遗迹（CCSNRs）的前身星质量分布。我们按零龄主序质量 $M_{\rm ZAMS}$ 将 CCSNRs 划分为三个质量区间进行计数：A: $M_{\rm ZAMS} < 15\ {\rm M}_\odot$，B: $15\ {\rm M}_\odot < M_{\rm ZAMS} < 22.5\ {\rm M}_\odot$，C: $M_{\rm ZAMS} > 22.5\ {\rm M}_\odot$。文献中前身星质量的简单汇编给出的前身星质量分布为 $f_{\rm A}: f_{\rm B}: f_{\rm C} =0.24:0.28:0.48$，其中 $f$ 为前身星的数目分数。该分布与任何标准初始质量函数都不一致。然而我们注意到，以往的质量估计存在较大的系统不确定性，因为大多数相对丰度（X/Si）并不是前身星质量的良好示踪量。相反，我们提议仅依赖对 CO 核质量（$M_{\rm COcore}$）和 $M_{\rm ZAMS}$ 敏感的 Fe/Si 比。将文献中 SNR 的 Fe/Si 比与最新理论模型比较，我们估计了 33 个 $M_{\rm COcore}$ 和 $M_{\rm ZAMS}$，得出修正后的前身星质量分布为 $f_{\rm A}: f_{\rm B}: f_{\rm C} = 0.47: 0.32 : 0.21$。这与标准 Salpeter 初始质量函数一致。不过，$M_{\rm COcore}$ 与 $M_{\rm ZAMS}$ 的关系可能受双星演化影响，本研究未考虑这一点，未来工作应加以考虑以得到更好的前身星质量分布估计。