M31 中超新星遗迹的前身星质量

利用 HST 测光数据，我们对螺旋星系 M31 中的 59 个超新星遗迹 (SNRs) 进行了年龄测定，并利用这些年龄估算了其前身星的零龄主序质量 ($M_{\rm ZAMS}$)。为此，我们构建了颜色 - 星等图 (CMDs)，并通过 CMD 拟合测量了编目 SNR 位点周围区域的近期恒星形成历史 (SFH)。我们识别出可能产生前身星的年轻同龄星族，并赋予该星族年龄及其不确定度。应用恒星演化模型使我们能够从该年龄推断 $M_{\rm ZAMS}$。由于我们的技术不依赖于前身星位置的精确定位，因此可应用于任何已知 SNR 的位置。我们在 59 个 SNR 中的 53 个周围识别出显著的年轻恒星形成活动，并为其指派了前身星质量，这使得目前测得的前身星质量数量增加了一倍。我们将剩余的 6 个 SNR 视为可能的 Ia 型候选体，或是核心坍缩前身星已逃离其诞生地的结果。恢复出的前身星质量分布呈现底部沉重特征，显示出最恒星的匮乏。如果我们假设单一幂律分布 $dN/dM \propto M^\alpha$，我们发现该分布比 Salpeter 初始质量函数 (IMF) ($\alpha=-2.35$) 更陡峭。具体而言，我们发现 $\alpha$ 值在 -2.7 到 -4.4 范围之外与我们在 95% 置信度下测得的分布不一致。如果我们假设分布遵循 Salpeter IMF 直至某个最大质量，我们发现 $M_{\rm max}$ 大于 $26\,M_\odot$ 的值与 95% 置信度下测得的分布不一致。在这两种情形下，数据均表明部分大质量恒星可能并未发生爆炸。该结果是初步的，需要更多 SNR 和进一步分析。此外，我们利用该分布估算出核心坍缩的最小质量介于 $7.0$ 到 $7.8\,M_\odot$ 之间。