来自卡内基超新星计划 I 的 II 型超新星。II. 流体动力学建模得到的物理参数分布

将超新星与其前身星联系起来是增进我们对观测差异物理起源理解的有力方法，同时也可检验恒星演化理论。在我们这一系列三篇论文中刻画 SNe II 以理解其多样性的第二篇研究中，我们为一个大样本 SNe II 推导了前身星性质（初始与抛射物质量、半径）、爆炸能量、$^{56}$Ni 质量及其在抛射物中的混合程度。该数据集由卡内基超新星计划 I 获得，其特征是光学与近红外光变曲线以及光学光谱具有高观测节奏，且经过同质观测与处理。我们使用大网格流体动力学模型以及基于 MCMC 方法的拟合流程，对 53 颗 SNe II 的辐射光变曲线与光球速度演化进行拟合。我们推断抛射物质量在 7.9 至 14.8 $M_{\odot}$ 之间，爆炸能量在 0.15 至 1.40 foe 之间，$^{56}$Ni 质量在 0.006 至 0.069 $M_{\odot}$ 之间。我们定义了一组 24 颗超新星的子集（“金样本”），其具有良好采样的辐射光变曲线与膨胀速度，我们认为其结果更为稳健。金样本中大多数 SNe II（$\sim$88%）的抛射物质量位于 $\sim$8–10 $M_{\odot}$ 范围，来自低零龄主序质量（9–12 $M_{\odot}$）。对金样本初始质量分布的建模给出质量上限 21.3$^{+3.8}_{-0.4}$ $M_{\odot}$，且分布比 Salpeter 大质量星 IMF 陡峭得多。这种 IMF 不相容源于发现了大量低质量前身星——在假设标准恒星演化的情况下。这可能意味着高质量前身星在其生命中损失的质量多于预测值。然而，需要更深分析所有恒星演化假设以检验此假设。