SN 2009md：来自低质量前身星的又一颗暗弱超新星

我们展示了核坍缩超新星(SN) 2009md的自适应光学成像，并结合存档的《哈勃空间望远镜》数据，识别出一个重合的前身星候选体。我们发现该前身星的绝对星等为 $V = -4.63^{+0.3}_{-0.4}$ mag，颜色为 $V-I = 2.29^{+0.25}_{-0.39}$ mag，对应的前身星光度为 log $L$/L$_{\odot}$ $\sim4.54\pm0.19$ dex。利用恒星演化代码 STARS，我们发现这与一颗质量为 $M = 8.5_{-1.5}^{+6.5}$ M$_{\odot}$ 的红超巨星前身星一致。SN 2009md的光度和光谱演化与亚光度型 IIP 超新星类别相似；本文主要将 SN 2009md的演化与亚光度型超新星 SN 2005cs 进行比较。我们根据放射性尾巴的光度，估算爆炸中抛射的 $^{56}$Ni 质量为 $(5.4\pm1.3) \times 10^{-3}$ M$_{\odot}$，这与其他亚光度型 IIP 超新星估算的低 $^{56}$Ni 质量一致。从光变曲线和光谱来看，我们表明该超新星爆炸的能量和抛射物质量均低于正常 IIP 型超新星 SN 1999em。我们讨论了恒星演化模型存在的问题，以及该质量范围内恒星在第二次上翻后观测到的低前身星光度（log $L$/L$_{\odot}$ $\sim4.3-5$ dex）与模型光度之间的差异，并考虑将增强的碳燃烧速率作为一种可能的解决方案。总之，SN 2009md是一颗来自接近核坍缩质量下限的前身星坍缩的暗弱超新星。这已是第三次发现低质量前身星产生低能量爆炸和低 $^{56}$Ni 抛射质量的事件，表明此类事件源于产生核坍缩超新星的质量范围（7-8 M$_{\odot}$）的最低端。