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首个被分辨的强引力透镜 Ia 型超新星 iPTF16geu 的光谱研究

星系天体物理 2020-12-23 v1

摘要

我们报道了利用地面望远镜和哈勃空间望远镜(HST)对强引力透镜 Ia 型超新星(SN Ia)iPTF16geu 的多重像进行光谱观测的结果。通过 HST 的单次无缝光谱观测,我们首次能够分辨出各个透镜超新星像的光谱。这使我们能够独立测量两个最亮像之间的时间延迟,Δt=1.4±5.0\Delta t = 1.4 \pm 5.0 天,与由光变曲线测得的时间延迟一致。我们还给出了表征红移 z=0.4087 处宿主星系以及红移 z=0.2163 处前景透镜星系中星际介质的窄发射线和吸收线的测量。我们在宿主星系中探测到强烈的 Na ID 吸收,表明 iPTF16geu 属于一类显示出与由光变曲线得出的尘埃消光量相比“异常”大的 Na ID 柱密度的 SN Ia 子类。对于偏转星系,我们改进了速度弥散的测量,σ=129±4\sigma = 129 \pm 4 km/s,这对透镜模型给出了显著约束。由于超新星像间的时间延迟可忽略不计,我们可以利用透镜放大增强约 70 倍的未分辨地面光谱,以空前信噪比研究高红移 SN Ia 的性质。该超新星的光谱性质,如若干吸收特征的伪等效宽度和 Si II 线的速度,表明 iPTF16geu 除被透镜放大外是一颗正常的 SN Ia,与本地宇宙中已被充分研究的超新星无法区分,这为在精密宇宙学中使用 SNe Ia 提供了支持。我们未探测到超新星光谱能量分布因透镜星系中恒星和致密物体对超新星光球层的微透镜效应而产生的任何显著偏离。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.10164,
  title  = {Spectroscopy of the first resolved strongly lensed Type Ia supernova iPTF16geu},
  author = {J. Johansson and A. Goobar and S. H. Price and A. Sagués Carracedo and L. Della Bruna and P. E. Nugent and S. Dhawan and E. Mörtsell and S. Papadogiannakis and R. Amanullah and D. Goldstein and S. B. Cenko and K. De and A. Dugas and M. M. Kasliwal and S. R. Kulkarni and R. Lunnan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.10164},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages, 10 figures. Comments are welcome!