超新星遗迹与绿色延展天体的相互关系

超新星遗迹是超新星爆发后的残留物,包含爆发喷射物以及周围与其相互作用的物质;绿色延展天体是大质量恒星形成区候选体.这两类天体都与大质量恒星的形成与死亡有密切关系.本文尝试探究超新星遗迹与绿色延展天体的相互关系,以期对超新星是否促进大质量恒星形成这一问题有进一步了解.本研究通过计算得到14组超新星遗迹和绿色延展天体的相对距离,发现最小的也在百秒差距量级.通过分析274个超新星遗迹与298个绿色延展天体的空间分布,发现相对于其他区域,超新星遗迹附近的绿色延展天体明显多一些,但可能是因为超新星遗迹附近分子云密度大造成.斯必泽红外空间望远镜的巡天范围在银纬b=±1°内,在此范围以外的超新星遗迹附近的绿色延展天体是使用美国宇航局广角红外巡天探测器(WISE)巡天数据搜寻的,找到了4个绿色延展天体.得到的初步结论是超新星遗迹并不能直接促使绿色延展天体形成,但它们之间或许有间接联系.     

核心坍缩超新星中心黑洞超吸积在星系尺度上的贡献

核心坍缩超新星(Core-Collapse Supernova,CCSN)是大质量恒星演化末期的爆发现象,产生了宇宙中大多数的中子星和恒星级黑洞等致密天体.爆发可能伴随着强磁场中子星或黑洞超吸积引发的剧烈长时标伽马射线暴.CCSN还被认为是宇宙重元素的主要来源之一.本综述介绍了我们近期对CCSN中心黑洞超吸积过程的系列研究成果,主要包括研究了大质量星系中心附近伽马射线暴余辉阶段,因大量暗物质粒子湮灭电子注入而引发的光变和能谱的形态变化,探讨了其作为暗物质探测手段的可能性;研究了坍缩星框架下,中微子主导吸积流外流对核合成的贡献,及对太阳临近空间、(活动)星系等化学组分和演化的影响;最后,从数值模拟角度讨论了CCSN起源的致密天体质量分布,给出了低质量间隙可能起源于CCSN爆发能量分布的结论.     

超新星诞生率和Ⅰ型超新星

超新星(简称 SN)是恒星世界中最激烈的爆发现象.它爆发时的光度约为10~7-10~(10)太阳光度,释放能量为10~(47)—10~(52)尔格,光变幅超过17个星等,即突然增亮千万倍至上亿倍.爆发结果或是将恒星物质全部抛散成为星云遗迹;或是抛射掉大部分质量,遗留下的物质塌缩为白矮星、中子星或黑洞.历史文献表明,银河系不断有超新星爆发,从1885年至今已观测到五百多颗河外星系超新星.超新星按其特性分为两类,称为Ⅰ型超新星和Ⅱ     

快速旋转磁陀星驱动的类超新星现象研究概述

一颗快速旋转的高度磁化中子星(磁陀星)可能诞生于极端的恒星爆发或双致密星并合等过程.这一理论设想在近二十余年的伽马射线暴研究中常被提及且已受到诸多观测尤其是余辉观测的支持.因此,该新生磁陀星与这些爆发或并合产生的抛射物之间的相互作用及其产生的观测特征引起了人们的广泛关注.与此同时,近十余年来,随着宽视场高频次暂现源巡天项目的大量开展,人们陆续发现了为数不少的具有和普通超新星相似特征但又存在明显差异的光学暂现源现象,其典型代表有以高光度为主要特征的超亮超新星和以快速演化为主要特征的快变蓝色暂现源.这些现象为研究新生磁陀星驱动的类超新星爆发和辐射过程提供了现实途径.本文一方面概述了中子星的能量输出、中子星风和抛射物的相互作用及相应的辐射效应,主要包括抛射物热辐射主峰的增亮、主峰前由中子星风驱动的激波突破以及主峰后星风云非热辐射的泄漏等.另一方面,简要介绍了超亮超新星、伽马射线暴及其成协超新星或并合新星、快变蓝色暂现源等现象的主要观测特征,着重讨论了这些观测现象和中子星能源模型之间的相容性,以及模型和观测相结合所给出的参数限制.据此,可以更进一步地了解在相同的物理机制下产生不同观测现象的关键...     

两种物态方程下铁核塌缩型超新星爆发机制的数值模拟

【目的】物态方程对铁核塌缩型超新星爆发过程中铁核塌缩、激波产生及其传播等都将产生影响。为了探索对超新星爆发机制解释更合理的物态方程,对比分析2种物态方程对铁核塌缩型超新星爆发的影响。【方法】以新前身星模型数据作为输入参量,分别采用Lattimer等(LS物态方程)和王贻仁等(W物态方程)提出的物态方程,对不同初始质量的铁核塌缩型超新星的爆发过程进行数值模拟,并对比分析模拟结果。【结果】在LS物态方程下,铁核塌缩结束时恒星的中心密度最高只达到核密度的1.5倍,且得到的同模区偏小,中微子的能量损失较大,这使激波在向外传播过程中损失了较多能量,不利于解释超新星的成功爆发。【结论】W物态方程更能合理解释超新星的成功爆发。     

新石器时代八角星图案与超新星爆发

 在已经发现的距今约4000~8000年前的新石器时代中国史前文化中,曾经出现过一次八角星图案的"暴发"。在这个时期的多达20余处的文化遗址中,都发现了八角星图案。这些遗址分布广泛,北至内蒙古,南至湖南,东至山东半岛,西至青海;已发现的最早的八角星图案出现在距今约7800年前,在湖南洪江的高庙遗址。鉴于生活在新石器时代不同地域的古人类之间,没有或者极少有通用的文字、语言等文化交流的媒介,而在他们的文化遗存中却都出现了八角星图案,这是非常值得研究的现象。考虑这样一种可能性,八角星图案是对一种发生在新石器时代、生活在广大地域的人类都能看到的非常引人瞩目天象的写照和反映。与同时代出现的类太阳图案比较表明,八角星图案很可能与一次史前的超新星爆发事件有关,是对超新星爆发后一段时间内的该天体形状的摹写和记录。结合现代天文学中银河系内超新星遗迹的观测资料,考虑超新星遗迹的距离、年龄和方位等因素,认为船帆座超新星或天鹅圈超新星的二者之一,可作为与新石器时代八角星图案有关的超新星爆发事件的候选者。     

前身星与Ⅱ型超新星爆发的数值模拟

利用考虑物质回落与混合效应的前身星输入数据,在一维球对称瞬时爆发模型下数值模拟了质量为12～15 M⊙Ⅱ型超新星的星核坍缩、激波传播、爆发能量等过程.计算结果表明:前身星的星核质量、密度、温度、物质构成等对Ⅱ型超新星爆发有重要影响,不过,数值模拟仍不能实现超新星的瞬时爆发.     

双致密星引力波源的形成

迄今为止,aLIGO/Virgo共探测到5次恒星级双黑洞并合和1次双中子星并合发出的引力波信号,宣布了引力波时代的全面到来.双白矮星的绕转和并合产生的引力波信号则是未来空间引力波探测器的主要探测目标.双星演化是这些双致密星形成的主要途径.本文从恒星演化出发,对这些双致密星引力波源的形成图像和面临的不确定性进行系统地介绍.这些不确定性主要来自大质量恒星星风、恒星后期演化、超新星爆发、双星演化的基本过程等.     

考虑时间延迟后较重r-过程元素的化学演化

考虑有效产生r-过程(快中子俘获过程)元素的Ⅱ型超新星延迟爆发的因素,大体上经过10次大质量Ⅱ型超新星(M>35 M⊙)先爆发后,产生r-过程元素的Ⅱ型超新星(M=(28～35) M⊙)才开始爆发. 从星系化学演化角度看,r-过程元素的主要来源为较大质量Ⅱ型超新星(M=(28～35) M⊙). Ⅱ型超新星占Ⅱ型超新星总数的4%.核合成区域内种子核和中子源主要来自恒星自身的核反应.经计算得到星系晕中较重的r-过程元素Eu,Ba,Ce,La,Nd,Pr,Sm等元素丰度的离散情况及其化学演化.     

走近黑洞（下篇）

黑洞篇：恒星的质量上限 质量超过一定极限就会形成黑洞!？ 存在着黑洞的依据 按照科学家现在对恒星的认识．恒星在其寿命终结以后将变为白矮星、中子星或者黑洞。这其中的黑洞是在1916年根据广义相对论利用数学推导出来的一种天体．在那以后的15年间只是理论上的存在．     

超新星的最新统计分析

用截至2007年4月10日的Asiago超新星星表及Sternberg天文台超新星样本分析了各类超新星在不同哈勃型星系中的分类;统计得出了爆发在同一个寄主星系中的多发超新星,并对它们的发现时间间隔进行了统计;分析了高红移超新星的分布趋势.     

一类壳型超新星遗迹非热辐射稳态模型概述

超新星遗迹（SNRs）是宇宙中高能粒子产生地和高能辐射源之一,而对此类天体的粒子加速机制和多波段非热辐射的研究具有重要的意义。本文综述了壳型超新星遗迹的观测特征,动力学演化,概述了一类稳态的非线性扩散激波加速机制,并数值计算了壳型遗迹SN1006的多波段非热辐射。     

旋转对超新星塌缩时标的影响

基于超新星前身型模型WS15M⊙,详细计算了在一维球对称未旋转条件和旋转条件下的流体动力学时标和电子俘获时标,进行了比较,发现在形成激波前很短时间内电子俘获时标将小于流体动力学时标,这种差异在旋转的星体下更为明显.计算结果支持了新近提出一种超新星爆发图像,可能对超新星的爆发机制研究有新的影响.       

Kinnersley时空中的粒子辐射特征

恒星内部依次进行着核反应，促使恒星不断地演化，恒星演化到晚期的归宿将成为白矮星或中子星或黑洞。对于Ｋｉｎｎｅｒｓｌｅｙ黑洞而言，加速度是导致非热辐射粒子的主要原因；Ｋｉｎｎｅｒｓｌｅｙ时空中的Ｄｉｒａｃ能级分布与极角θ有关。     

宇宙大灾变爆炸星、黑洞及宇宙测绘

这是一本非常优秀的天文科普书籍，源于作者在大学开讲多年的公共入门课程，深入浅出地讲述了当代天文学和宇宙研究中非常吸引人的一些话题。内容远不止书名所涵指的超新星、伽玛射线暴等恒星爆炸现象，还有对恒星及双星的演化、吸积盘、白矮星、中子星、黑洞、宇宙加速膨胀等相关天文现象以及背后的物理所做的全面而清晰的阐述，     

美欲另辟途径探生命起源

美国能源部不久前提出了一项“用先进计算机进行科学发现”的计划,其主要目的是开发核心塌缩的超新星爆发标准模型。美国能源部的科学冢们认为,如果没有难以置信的超新星的爆发.将不会存在生命。当恒星在这种大爆发中消亡时.会产生     

爱因斯坦探针:探索变幻多姿的X射线宇宙专题·编者按

正每当我们仰望夜空,头顶灿烂而静谧的星空总能给人一种安宁、祥和的心灵抚慰.事实上,除了绝大多数看似永恒不变、周而复始的恒星之外,宇宙中还充满了另一类出没无常、忽隐忽现、来去匆匆的所谓的暂现天体,只是人眼一般难以察觉.这类天象在我国古代被称为"客星".我国是最早观测和记录暂现天体的国家,其中最著名的是对公元1054年的"天关客星"的观测记录.这是一次壮观的银河系超新星爆发,其残骸形成了现在的蟹状星云(NGC1952);宋代天文学家的观测为现代天文学研究超新星遗迹和超新星提供了关键信息.作为时域天文学的     

Q:超新星爆炸产生的黑洞是怎么发出伽马射线暴的,电磁波不是不能逃离黑洞吗?

正A:"电磁波不能逃离黑洞"这个说法不严谨。黑洞有一个视界面,在视界面以内的电磁波不能逃脱黑洞,而在视界面以外的电磁波可以脱离黑洞。许多星系中心都有大质量黑洞甚至超大质量黑洞,但我们依然可以看到这些星系辐射出的电磁波,因为这些光都是黑洞视界面之外的电磁波。伽马暴、超新星、恒星级黑洞之间的关系很复杂:一部分伽马射线暴(以下简称"伽马暴")与黑洞有关,另外一部分与黑洞无     

“热泪盈眶”的螺旋星云

<正>类太阳恒星垂死时,会抛出气体和尘埃,形成万花筒般的行星状星云。和超新星爆炸一样,行星状星云中也会形成许多新元素,只不过它们相对较轻,例如碳、氮和氧。当残余的恒星最终变成一颗炙热的白矮星,就会向周围辐射出高强度的紫外线,这既可能摧毁之前抛射出的物质分子,也可能孕育出新的分子。最近,荷兰和西班牙的两组科学家就利用欧洲空间局(ESA)的赫歇尔太空望远镜,在行星状星云中,发现了一种对水的形成至关重要的分子离子OH"——一个氧原子和一个氢原子组成的、带一个单位正电荷的分子离子。     

星际物质对动态球对称带电黑洞非热辐射影响的研究

恒星内部依次进行的核反应促使恒星不断地演化 ,恒星演化到晚期的归宿将成为白矮星、中子星或黑洞 ,如果核能耗尽的晚期恒星经过物质抛射过程后的质量大于 3倍太阳质量 ,则简并的中子压力也将抵档不住引力的坍缩 ,星体将继续坍缩成黑洞 .自 1 974年Ｈａｗｋｉｎｇ提出任何黑洞都会产生辐射以来 ,人们为了探测黑洞进行了一系列的研究工作[1～ 4] .在理论研究方面 ,对稳态黑洞和动态黑洞的研究 ,特别是在对动态黑洞的热辐射和非热辐射研究方面取得的结果 ,促进了黑洞物理学的研究与发展 .在观测方面 ,自 2 0世纪 70年代以来 ,人们用各种可能的…