2009十大进展08 — Ia型超新星前身星研究取得重要进展

[ 录入者:linq | 时间:2010-03-21 22:10:16 | 作者: | 来源:国家天文台网站 | 浏览:5268次 ]

美国《新千年天文学和天体物理学》把Ia型超新星 列为新千年的 主要研究对象之一。上个世纪末,人们用Ia型超新星 测宇宙学距离,发现宇宙在加速膨胀,从而推论出暗能量的 存在。另外,Ia型超新星 爆炸产生的 铁是星 系 中铁元素的 主要来源,而铁是星 系 化学演化的 主要驱动力。然而,人们并不清楚Ia型超新星 的 前身星 是什么。为此,我们较系 统地研究了Ia型超新星 的 前身星 问题。

近年来人们观测发现,约有一半的 Ia型超新星 的 延迟时间小于1亿年(Ia型超新星 的 延迟时间是指从恒星 诞生到发生Ia型超新星 爆炸的 时间间隔)。这些超新星 是怎么来的 ?为解决这一难题,我们于2009年提出了Ia型超新星 的 氦双星 前身星 模型。在该模型中,一个碳氧白矮星 从一颗氦星 或者氦亚巨星 吸积物质,最后发生Ia 型超新星 爆炸。此模型成功地解释了短延迟时间Ia型超新星 的 形成。《自然·中国》将其作为研究亮点,以“宇宙学:氦来帮忙”为题进行了评述:“Ia型超新星 用来判定宇宙距离,但其产生一直是个谜。中国科学院在云南的 科学家王博发现了为什么一些恒星 在非常短时间内爆炸,成为Ia型超新星 。”该工作还被英、美、德、俄、葡等30多个国家70余家国外媒体(如 BBC, Science Daily)的 报道。

人们观测到一类新的 Ia 型超新星 ,称为“杂交型”Ia 型超新星 ,为此我们于2006年提出了延迟动力学非稳定性物质交流的 前身星 模型。在该模型中,碳氧白矮星 的 伴星 质量较大,具有内平外翘的 特殊熵轮廓,所以从伴星 到白矮星 的 物质交流一开始是稳定的 ,最后当物质交流变得非稳定时白矮星 爆炸,成为“杂交型”Ia 型超新星 。该模型的 理论预言被Nearby Supernova Factory(超新星 工厂计划)观测所证实(Aldering et al., 2006,ApJ, 650, 510):“更有意义的 是,韩占文等提出了一个延迟动力学非稳定性模型……。此模型与我们的 观测相符合。”

为解释中等延迟时间的 Ia型超新星 ,人们提出了碳氧白矮星 从主序星 吸积物质直至爆炸的 前身星 模型。我们系 统地给出了此模型的 参数空间、由此模型得到的 Ia 型超新星 的 性质与年龄金属丰度(或红移)的 关系 。该结果被广泛使用。如:Badenes et al. 在ApJ, 662, 472 (2007)中,为了从超新星 遗迹的 性质中识别Ia 型超新星 前身星 ,在文章中98 处应用了我们的 Ia 型超新星 前身星 模型的 结果。

我们的 Ia型超新星 研究工作,共在MNRAS,ApJ, A&A上发表论文10篇,受到各类引用272篇,其中SCI他引127篇。

Tags:科研成骨 超新星

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