Ia 型超新星的碳足迹
宇宙学与河外天体物理
2015-05-30 v2
摘要
我们通过邻近超新星工厂（Nearby Supernova Factory）获得的对 5 颗 Ia 型超新星（SNe Ia）的新观测，展示了光球速度下未燃烧碳的有力证据。这些超新星是通过检查 124 颗超新星在相对于极大值 +2.5 天之前获得的 346 条光谱而识别出来的。探测基于每颗超新星多条光谱中相对较强的 C II 6580 吸收“凹痕”的存在，并借助 SYNAPPS 代码的自动拟合。这 5 颗超新星中有 4 颗在其他光谱特征上并无特别之处，其离子和抛射速度均为 Ia 型超新星的典型值，但第五颗的光谱显示出高速（v > 20,000 km/s）的 Si II 和 Ca II 特征。另一方面，它们的光变曲线性质呈现出优先聚集，强烈暗示碳阳性与宽带光变曲线/颜色行为之间存在联系：5 颗中有 3 颗具有相对较窄的光变曲线但颜色偏蓝，第四颗可能是该族群中被尘埃红化的成员。考虑到信噪比和相位，我们估计有 22 +10/-6% 的 Ia 型超新星在相对于极大值晚至 -5 天时仍展现出光谱 C II 特征。我们将这些新天体置于先前已知的碳阳性 Ia 型超新星的背景中，并考虑了旨在解释光变曲线性质与光球碳存在之间物理联系的合理情景。我们还研究了探测到的碳特征及其周围波长区域的详细演化，以揭示抛射物中碳的分布。我们在纯球对称假设下能够详细重建 C II 6580 特征的能力，对“碳团块”假说提出了质疑，但并未排除所有非对称模型。碳的低体积填充因子，结合视线效应，似乎不太可能单独解释 Ia 型超新星中探测到碳的稀缺性。
引用
@article{arxiv.1109.1312,
title = {Type Ia Supernova Carbon Footprints},
author = {R. C. Thomas and G. Aldering and P. Antilogus and C. Aragon and S. Bailey and C. Baltay and S. Bongard and C. Buton and A. Canto and M. Childress and N. Chotard and Y. Copin and H. K. Fakhouri and E. Gangler and E. Y. Hsiao and M. Kerschhaggl and M. Kowalski and S. Loken and P. Nugent and K. Paech and R. Pain and E. Pecontal and R. Pereira and S. Perlmutter and D. Rabinowitz and M. Rigault and D. Rubin and K. Runge and R. Scalzo and G. Smadja and C. Tao and B. A. Weaver and C. Wu and P. J. Brown and P. A. Milne},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.1312},
year = {2015}
}
备注
22 pages, 12 figures. Accepted for publication in The Astrophysical Journal