超新星宿主星系的星族分析.pdf

1、超新星爆發(fā)是宇宙最激烈的天體物理現(xiàn)象之一,是某些恒星演化到生命的最后階段的爆發(fā)性的終結(jié),釋放出大量的物質(zhì)和極高的能量。超新星依據(jù)其光譜中有無氫線,分為Ⅱ型和Ⅰ型,沒有氫線的Ⅰ型又分為Ia、Ib和Ic。超新星的宿主星系,也就是超新星的爆發(fā)環(huán)境,對超新星的爆發(fā)有重要的影響,已經(jīng)有很多工作研究了不同金屬豐度、不同年齡的宿主星系中超新星爆發(fā)的類型及特征等。
　　Prantzos&Boissier(2003)和Boissier&Prantz

2、os(2009)曾研究發(fā)現(xiàn)超新星Ibc與II的數(shù)目比值隨宿主星系金屬豐度的增加而增大,并認為其結(jié)果與有旋轉(zhuǎn)的大質(zhì)量星的演化模型相一致;Preitoetal.(2008)通過直接測定超新星宿主星系整體的金屬豐度,發(fā)現(xiàn)超新星Ibc的宿主星系比Ia和Ⅱ的顯示出更高的金屬豐度;Hammuyetal.(1996)發(fā)現(xiàn)內(nèi)稟暗的事件發(fā)生在早型星系中,而亮的事件發(fā)生在晚型的宿主星系中;Gallagheretal.(2008)認為發(fā)生在年齡較老星系中的超

3、新星Ia的峰值光度比更年輕星系中的超新星Ia暗約一個星等,即更暗的超新星Ia發(fā)生在更老星族的星系中;Sullivanetal.(2006)&Aubourgetal.(2008)發(fā)現(xiàn)超新星Ia宿主星系中短壽命前身星星族的證據(jù),對超新星Ia的前身星質(zhì)量范圍給出了一定的限制。雖然已經(jīng)有這些研究結(jié)果,但他們基于的樣本一般都比較小,特別是還沒有對SNIa、Ⅱ、Ib/c幾種不同類型超新星宿主星系的星族進行詳細比較的工作,而星族是表征超新星爆發(fā)環(huán)境的

4、一個非常重要的直接參量,因此我們將SDSS主星系表與Asiago超新星表進行交叉,選出234個不同類型超新星及其宿主星系,詳細分析了他們的星族成分。
　　我們利用30arcsec的交叉半徑,對SDSS主星系表和Asiago超新星表中宿主星系的坐標進行了交叉,將得到的1201個樣本,隨后又以light-fraction>0.15為衡量標準進一步取了一個次樣本,其3角秒的fiber觀測光譜能較好的表征星系整體光的性質(zhì)。之后更進一步檢查

5、了樣本的圖像和光譜觀測,最終得到234個星系,分為兩類進行研究分析:137個發(fā)射線星系和97個吸收線星系。
　　對這兩類星系,我們用STARLIGHT擬合了連續(xù)譜和吸收線,得到了他們不同年齡和不同金屬豐度的星族成分,并從MPA/JHU數(shù)據(jù)庫中得到Dn(4000)、HδA、恒星質(zhì)量、恒星形成率等特征參量,對超新星Ia、Ⅱ、Ib/c三種類型超新星宿主星系的特征結(jié)果進行了比較分析。然后,對于137個發(fā)射線星系,又利用MPA/JHU團組提

6、供的Hα和Hβ的等值寬度,計算了星系中年輕星族的年齡。通過分析我們發(fā)現(xiàn):
　　對于發(fā)射線星系樣本,1)SNIT宿主星系的年輕星族成分貢獻最大,表明他們比SNIa和Ib/c宿主星系更年輕,SNIa宿主星系比SNIb/c宿主星系稍微年輕一點:2)SNⅡ宿主星系的富金屬星族成分貢獻最少,SNIb/c宿主星系的富金屬星族成分貢獻最大,SNIa位于二者之間,表明SNIb/c比SNⅡ爆發(fā)在相對更加富金屬的環(huán)境中;3)通過Hα和Hβ發(fā)射線等值寬

7、度估計出的宿主星系年輕星族的年齡,給出了超新星爆發(fā)環(huán)境的年齡下限;4)SNIa傾向于爆發(fā)在大質(zhì)量的星系內(nèi),SNⅡ爆發(fā)在大質(zhì)量和中小質(zhì)量的星系內(nèi)。
　　對于吸收線星系樣本,1)SNIa宿主星系的年輕星族成分貢獻最小,老年星族成分貢獻最大,表明他們比SNIb/c和Ⅱ宿主星系更年老;2)SNIa宿主星系的富金屬星族成分貢獻最大,表明其爆發(fā)在相對富金屬的環(huán)境中。
　　對比發(fā)射線星系和吸收線星系,1)對同種類型超新星,發(fā)射線宿主星系的