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PS1-12sk:源自富氦前身星系统并位于最亮团星系环境中的特殊超新星

宇宙学与河外天体物理 2013-10-17 v2

摘要

我们报告了 Pan-STARRS1 超新星 (SN) PS1-12sk 的发现与观测结果,该瞬变源的性质表明其宿主星系团中存在非典型的恒星形成活动,或者对该类爆发的主流前身星系统模型提出了挑战。PS1-12sk 的光谱将其归类为 Ibn 型超新星(参见 SN 2006jc),其特征是受中等宽度(3x10^3 km/s)且随时间变化的 He I 发射线主导。我们的多波段监测确定了其上升时间 dt = 9-23 天,显示出温度 > 17x10^3 K 的 NUV-NIR 光谱能量分布 (SED),以及 Mz = -18.9 mag 的峰值星等。Ibn 型超新星的光谱特征通常被解释为大质量恒星(17 - 100 M_sun)在富氦星周介质中爆发的标志。然而,与此前发现的 Ibn 型超新星不同,PS1-12sk 与椭圆型最亮团星系 CGCG 208-042 (z = 0.054) 相关联,该星系位于 RXC J0844.9+4258 星系团中。鉴于红序星系中核心坍缩超新星的发生频率较低,加之 Ibn 型超新星的体积发生率本身就很低,在此类环境中发生类似 PS1-12sk 事件的预期概率极低。此外,我们在敏感极限内(Sigma Halpha < 2x10^-3 M_sun/yr/kpc^2)未发现爆发 site 存在恒星形成的证据。因此,我们探讨了白矮星双星系统作为 Ibn 型超新星可能的前身星通道。我们得出结论,PS1-12sk 要么是一次幸运且统计上极不可能的发现,要么是星系团冷却流丝状结构中存在顶部较重初始质量函数 (IMF) 的证据,亦或是暗示 Ibn 型超新星存在替代前身星通道的首个线索。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.1818,
  title  = {PS1-12sk is a Peculiar Supernova From a He-rich Progenitor System in a Brightest Cluster Galaxy Environment},
  author = {N. E. Sanders and A. M. Soderberg and R. J. Foley and R. Chornock and D. Milisavljevic and R. Margutti and M. R. Drout and M. Moe and E. Berger and W. R. Brown and R. Lunnan and S. J. Smartt and M. Fraser and R. Kotak and L. Magill and K. W. Smith and D. Wright and K. Huang and Y. Urata and J. S. Mulchaey and A. Rest and D. J. Sand and L. Chomiuk and A. S. Friedman and R. P. Kirshner and G. H. Marion and J. L. Tonry and W. S. Burgett and K. C. Chambers and K. W. Hodapp and R. P. Kudritzki and P. A. Price},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.1818},
  year   = {2013}
}

备注

16 pages, 9 figures, v2 as accepted by ApJ, more information at http://www.cfa.harvard.edu/~nsanders/papers/12sk/summary.htm