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利用大型双筒望远镜搜寻失败超新星:首批候选体

太阳与恒星天体物理 2015-05-27 v2

摘要

我们正在利用大型双筒望远镜监测 27 个距离在 10 Mpc 以内的星系,以搜寻失败超新星(SNe),即坍缩形成黑洞而未发生超新星爆炸的大质量恒星。我们展示了前 4 年巡天数据的结果,在此期间观测到这些星系产生了 3 次成功的核坍缩超新星。我们通过检查所有从第一次到最后一次观测亮度下降 ΔνLν104L\Delta \nu L_{\nu} \ge 10^4L_{\odot} 的恒星,搜寻在巡天过程中“消失”的恒星。我们还搜寻了 \citet{lovegrove2013} 预测的红超巨星失败爆炸所产生的低光度、长时标暂现源。在分析了这首次直接搜寻失败超新星的前 4 年数据后,我们留下了一个需要进一步研究的候选体。该候选体的估计质量为 18-25MM_{\odot},这一质量范围可能与失败超新星相关;如果属实,这意味着失败超新星占核坍缩事件的中值比例为 f0.30f \simeq 0.30,其对称的 90% 置信区间为 0.07f0.620.07 \le f \le 0.62。如果后续数据排除了该候选体,我们发现核坍缩导致失败超新星的比例上限为 f<0.40f<0.40(90% 置信度)。随着巡天持续时间的增加,它将开始约束解释大质量超新星前身星缺失和观测到的黑洞质量函数所需的 ff \simeq 10-30% 的失败率。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.1761,
  title  = {The Search for Failed Supernovae with The Large Binocular Telescope: First Candidates},
  author = {J. R. Gerke and C. S. Kochanek and K. Z. Stanek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.1761},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS; 19 pages, 16 figures. For a brief video abstract of the original version of the paper, please visit https://www.youtube.com/watch?v=9C-PIspuKJk&list=UU0YbHd6wHHz98SUJYGAXcUA