超新星(SN)延迟时间分布(DTD)-超新星速率与时间的关系,这将伴随着恒星形成的短暂爆发-可以揭示SN祖先和化学富集时间尺度。以前试图恢复DTD的方法是比较平均SN速率与宇宙恒星形成历史(SFH)的红移,或者比较不同平均年龄星系之间的SN速率。我们提出了一种方法来恢复SN DTD,避免这种平均。我们将单个星系的SFH与每个星系中发现的SNe数量进行比较(通常为零,有时为一个或几个SNe)。我们应用该方法的子样本的3505个星系,托管82 SNe Ia和119核心坍缩SNe(CC SNe),从利克天文台SN搜索(LOSS),与SFHS重建SDSS光谱。我们发现在我们最短的延迟,“提示”,在<4.2亿年的bin中有一个> 2西格玛的SN Ia DTD信号。尽管存在系统误差,但由于SDSS光谱光纤的有限孔径,这导致一些瞬发信号泄漏到后面的DTD箱,数据需要在>99%置信度下的瞬发SNe Ia。我们进一步发现,在4西格玛,SNe Ia的“延迟”> 2.4 Gyr。因此,数据支持存在即时和延迟的Ia超新星。在CC SN DTD上的时间积分是0.010+/-0.002 SNe/Msun,正如预期的那样,如果所有质量>8 Msun的恒星都会导致可见的SN爆炸。这反对CC SNe的最小质量>10兆太阳,也反对很大一部分大质量恒星在没有爆炸的情况下坍缩。对于Ia型超新星,时间积分的DTD为0.0023+/-0.0006 SNe/Msun,其中大部分的延迟小于2.4 Gyr。我们表明,使用模拟,该方法的应用程序的全部现有的损失样本,但完整和无偏的SFH估计的调查星系,可以提供一个详细的测量的SN Ia DTD。
英文摘要:
The supernova (SN) delay-time distribution (DTD) - the SN rate versus time that would follow a brief burst of star formation - can shed light on SN progenitors, and on chemical enrichment timescales. Previous attempts to recover the DTD have used comparisons of mean SN rates vs. redshift to cosmic star-formation history (SFH), or comparison of SN rates among galaxies of different mean ages. We present an approach to recover the SN DTD that avoids such averaging. We compare the SFHs of individual galaxies to the numbers of SNe discovered in each galaxy (generally zero, sometimes one or a few SNe). We apply the method to a subsample of 3505 galaxies, hosting 82 SNe Ia and 119 core-collapse SNe (CC SNe), from the Lick Observatory SN Search (LOSS), with SFHs reconstructed from SDSS spectra. We find a >2sigma SN Ia DTD signal in our shortest-delay, "prompt", bin at <420 Myr. Despite a systematic error, due to the limited aperture of the SDSS spectroscopic fibres, which causes some of the prompt signal to leak to the later DTD bins, the data require prompt SNe Ia at the >99% confidence. We further find, at 4sigma, SNe Ia that are "delayed" by > 2.4 Gyr. Thus, the data support the existence of both prompt and delayed SNe Ia. The time integral over the CC SN DTD is 0.010+/-0.002 SNe per Msun, as expected if all stars of mass >8 Msun lead to visible SN explosions. This argues against a minimum mass for CC SNe of >10 Msun, and against a significant fraction of massive stars that collapse without exploding. For SNe Ia, the time-integrated DTD is 0.0023+/-0.0006 SNe per Msun formed, most of them with delays < 2.4 Gyr. We show, using simulations, that application of the method to the full existing LOSS sample, but with complete and unbiased SFH estimates for the survey galaxies, could provide a detailed measurement of the SN Ia DTD.
Nearby Supernova Rates from the Lick Observatory Supernova Search. II. The Observed Luminosity Functions and Fractions of Supernovae in a Complete Sample
Nearby Supernova Rates from the Lick Observatory Supernova Search. III. The Rate-Size Relation, and the Rates as a Function of Galaxy Hubble Type and Colour
LOSS Revisited - I: Unraveling correlations between supernova rates and galaxy properties, as measured in a reanalysis of the Lick Observatory Supernova Search
Time-Varying Potassium in High-Resolution Spectra of the Type Ia Supernova 2014J
我们提出了一个时间序列的最高分辨率光谱尚未公布的附近Ia型超新星(SN)2014 J在M82。它们是用利克天文台2.4米自动行星望远镜上的利维摄谱仪(分辨率R~ 110,000)在峰值亮度周围33天内的11个历元获得的。我们确定了多个Na I D和K I的吸收功能,以及吸收Ca I H & K和几个更常见的弥漫星际带(DIBs)。我们没有看到Na I D、Ca I或DIB的任何组分的演变,但确实建立了K I的两个最蓝移组分的耗散/减弱。我们提出了几个潜在的物理解释,发现最合理的是拱星材料的光电离,并讨论了我们的结果与SN 2014 J的祖先的情况下的影响。
Synergies between Vera C. Rubin Observatory, Nancy Grace Roman Space Telescope, and Euclid Mission: Constraining Dark Energy with Type Ia Supernovae
我们回顾了超新星社区的需求,以改善调查协调和数据共享,这将显着提高暗能量的限制,使用样本的Ia型超新星从维拉C。鲁宾天文台、\textit{Nancy Grace Roman Space Telescope}和\textit{Euclid}任务。我们讨论的统计和系统的精度,从这些实验的观察相结合,将使改进。例如,协调将导致改进的光度校准,红移测量,以及超新星距离。我们还讨论了现在应该建立什么样的团队和计划来开始为这些组合数据集做准备。具体而言,我们要求在实地选择和调查操作、光度校准、光谱跟踪、像素级处理和计算方面进行协调努力。这些努力将不仅有利于Ia型超新星的实验,而且有利于所有时域研究,以及具有多信使天体物理学的宇宙学。
Strongly Lensed Supernovae in Well-Studied Galaxy Clusters with the Vera C. Rubin Observatory
星系团的强透镜效应可以用来显著扩大观测范围,从而可以观测到放大的高红移超新星,否则这些超新星将无法被发现。强透镜效应也可以提供位于星系团后面的星系的多重图像。探测强透镜Ia型超新星(SNe Ia)是特别有用的,因为它们的亮度可以被用来改进星团透镜模型或独立测量宇宙学参数。宇宙学参数,哈勃常数,是特别感兴趣的,因为它的值与不同的方法测量的差异。在这里,我们探讨的可行性,维拉C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time(LSST)在五个星系团(Abell 1689和哈勃前沿场星系团)中探测强透镜SNe,这些星系团具有经过充分研究的透镜模型。对5个星系团场中的268幅多重星系像所组成的88个系统进行分析,发现LSST对SNe~Ia(SNe~IIP)爆炸敏感的星系有41(23)幅。这些星系的红移范围在$1.01 < z < 3.05$之间。在其10年的运行期间,LSST预计将探测到$0.2\pm0.1$ SN~Ia和$0.9\pm0.3$堆芯塌陷SN ~ e。然而,由于LSST将观测到更多的大质量星系团,因此期望值可能更高。我们强调的重要性,有一个额外的观测计划的光度和光谱的后续强透镜SNE探测LSST。
Dark energy reconstruction analysis with artificial neural networks: Application on simulated Supernova Ia data from Rubin Observatory
National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校国家超级计算应用中心);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Kazakh-British Technical University(哈萨克-英国技术大学);Instituto de Ciencias Físicas, Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学物理科学研究所);University of Geneva(日内瓦大学);University of Thessaly(塞萨利大学)