中文

类型 Ia 超新星祖星出生环境追溯:基于 44 颗早型宿主星系的初始研究

高能天体物理现象 2024-03-21 v1 星系天体物理 太阳与恒星天体物理

摘要

类型 Ia 超新星 (SN Ia) 亮度的环境依赖性已为人所知,正在努力寻找其起源。以往的研究通常使用当前观测到的宿主星系状态。然而,鉴于祖星出生与 SN Ia 爆炸之间存在延迟时间,当前观测到的状态可能不同于 SN Ia 祖星的出生环境。在本文中,我们运用 44 个早型宿主星系的化学演化及其准确确定的星系属性,我们首次估计了 SN Ia 祖星的出生环境,具体为 [Fe/H]Birth[Fe/H]_{Birth}[α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth}。我们指出,[α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth} 的范围比 [α/Fe]Current[\alpha/Fe]_{Current}30.410.1+10.6%30.4^{+10.6}_{-10.1}\%,而 [Fe/H]Birth[Fe/H]_{Birth} 的范围与 [Fe/H]Current[Fe/H]_{Current} 并无统计学差异 (17.927.1+26.0%17.9^{+26.0}_{-27.1}\%)。出生环境与当前环境的 [Fe/H] 和 [α\alpha/Fe] 来自不同的分布 (KS 检验 p 值 < 0.01)。我们发现光度曲线参数对 [Fe/H]Birth[Fe/H]_{Birth} 不敏感 (<0.9σ<0.9\sigma 对非零斜率),但观察到 HRs 与之呈线性趋势,显著性水平为 2.4σ2.4\sigma。对于 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth},未观察到线性趋势 (<1.1σ<1.1\sigma)。有趣的是,我们发现 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth} 明确将 SN Ia 样本分为两组:SN Ia 在 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth}-富或 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth}-贫的环境中爆炸。不同 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth} 组中的 SNe Ia 在加权平均光度曲线形状参数上具有不同的值:0.81±0.330.81\pm0.33 (2.5σ2.5\sigma)。它们被认为来自不同的分布 (p 值 = 0.01)。关于 SN Ia 颜色和 HRs,两个 [α/Fe]Birth[\alpha/Fe]_{Birth} 组的加权平均值(<1.0σ<1.0\sigma)和分布(p 值 > 0.27)之间没有差别。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.13057,
  title  = {Tracing back the birth environments of Type Ia supernova progenitor stars: A pilot study based on 44 early-type host galaxies},
  author = {Young-Lo Kim and Lluís Galbany and Isobel Hook and Yijung Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13057},
  year   = {2024}
}

备注

9 pages, 4 figures, 2 tables, and 2 appendix figures; accepted for publication in MNRAS