来自本地暗物质环境的 Ia 型超新星星等阶跃
宇宙学与河外天体物理
2022-02-01 v1
摘要
在光学波长和宿主星系恒星质量下的哈勃图残差被观测到与 Ia 型超新星 (SNe Ia) 相关（“星等阶跃”）。在相关爆炸的可能前身星通道中，基于暗物质 (DM) 的通道引起了显著关注，包括我们近期提出的：亚钱德拉塞卡白矮星中裸爆轰产生的“正常” SNe Ia 由小行星质量原初黑洞 (PBHs) 的穿过触发：星等阶跃可能源于亮度对恒星性质、DM 性质或两者的依赖。此处，我们提出一种估计 SN Ia 前身星环境的本地 DM 密度和速度弥散的方法。我们在来自开放超新星目录的 222 个低红移事件样本中，发现对应于高与低 DM 密度分箱的 mag 光度阶跃。我们假设小行星质量 PBHs，考察星等阶跃是否能单独归因于本地 DM 性质。鉴于 SN Ia 亮度与 PBH 质量的反相关，一个引人入胜的解释是空间非均匀 PBH 质量函数。若是如此，需要 DM 密度依赖的 PBH 质量尺度上的强质量分异来解释星等阶跃。虽然质量分异在致密星团中被观测到，但不太可能在星系尺度上实现。因此，若 DM 由小行星质量 PBHs 构成，星等阶跃更可能存在，且主要归因于本地恒星性质。
引用
@article{arxiv.2112.09739,
title = {Type Ia Supernova Magnitude Step from the local Dark Matter Environment},
author = {Heinrich Steigerwald and Davi Rodrigues and Stefano Profumo and Valerio Marra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.09739},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1912.12417