两颗孪生Ia型超新星的显著光度差异
高能天体物理现象
2020-01-08 v1
摘要
由NGC 3972宿主的Ia型超新星（SNe Ia）2011by与由M101宿主的2011fe是光学“孪生”星，具有几乎一致的光学光变曲线形状、颜色及近极大亮度光谱。然而，在极大亮度前及极大处，SN 2011fe的紫外（UV；1600 < lambda < 2500 A）流量显著多于SN 2011by。理论表明，前身星金属丰度更高的SNe Ia应（1）在极大附近具有额外UV不透明度从而UV流量更低；（2）光学谱能量分布基本不变；（3）光学光变曲线形状相似；（4）因过剩中子而产生更多稳定Fe族元素而以放射性56Ni为代价，从而峰值光度更低。Foley & Kirshner（2013）提出，SNe 2011by与2011fe的UV流量差异源于其前身星金属丰度显著不同。这些SN的峰值绝对星等差异较大但不显著（Delta M_V, peak = 0.60 +/- 0.36 mag），SN 2011fe更亮。我们给出了到NGC 3972新的基于造父变星的距离，显著提升了SN 2011by距离测量的精度。利用这些新数据，我们确定两SN具有显著不同的峰值光度（Delta M_V, peak = 0.335 +/- 0.069 mag），对应于SN 2011fe比SN 2011by多产生了38%的56Ni，并为这些SN的前身星金属丰度差异提供了额外证据。我们讨论了前身星金属丰度差异如何贡献于光变曲线形状修正后SN光度的内禀弥散、利用“孪生”SN测距，以及对使用SNe Ia约束宇宙学参数的意义。
引用
@article{arxiv.1806.08359,
title = {Significant Luminosity Differences of Two Twin Type Ia Supernovae},
author = {Ryan J. Foley and Samantha L. Hoffmann and Lucas M. Macri and Adam G. Riess and Peter J. Brown and Alexei V. Filippenko and Melissa L. Graham and Peter A. Milne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.08359},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 6 figures, submitted to MNRAS