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.     

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.     

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.     

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     

超亮超新星:最璀璨的恒星演化终篇

正人类系统而深入地认识超新星的历史将近百年,目前已经大致理解了超新星的爆发与发光机制。但在最近20年间,天文学家发现了一类极端明亮的超新星,其亮度可达普通超新星的几十倍到几百倍,这些超亮超新星究竟为什么能这么亮?     

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.     

绚丽的超新星遗迹

<正>宇宙中的天体,生与死总是相依相伴。比如,中小质量恒星的死,伴随着白矮星和行星状星云的生;大质量恒星的死,伴随着中子星、黑洞和超新星遗迹的生。超新星遗迹,是大质量恒星死亡前发生灾难性的爆炸后,原来恒星包层中的物质被抛射到星际空间而形成的,而爆发后在中心留下来的核心就成了中子星或黑洞。超新星遗迹的诞生超新星遗迹的诞生,伴随着星体的剧烈爆发。这种爆发主要有两大类,一类是核燃烧导致的超新星爆发,另一类是常说的引力坍缩型超新星爆发。     

从海量星系光谱中搜索超新星候选光谱

完善了一种在海量星系光谱中快速搜索超新星光谱的方法.该方法主要包括五个步骤,第一,光谱的预处理,包括去噪、退红移等处理过程;第二,对每一条光谱进行星系成分和超新星成分的快速分解,并计算本文定义的超新星统计特征描述向量;第三,样本约减,即利用基于局部孤立性因子的离群搜索算法对海量光谱数据样本进行约减;第四,对约减后的结果与所有模板进行交叉相关匹配,根据匹配结果及相应参数获得初步的超新星候选光谱;第五,人工排除,即根据超新星光谱明显的谱线特征排除一些误匹配结果,最终得到特征相对明显的超新星候选光谱.根据上述方法,对选自美国斯隆数字巡天第七期释放数据(SDSS-DR7)的具有较高信噪比的294843条星系光谱进行搜索,获得了36条含爆发超新星的星系光谱侯选,其中9个为本文首次发现并报告,15个已以快报形式被本文作者公开报告,另外12个为已发现并公开命名的超新星光谱.根据最匹配模板的类型,24个未命名的超新星候选光谱包括20个Ia型,3个Ic型和1个II型样本.     

2013-09 科技要闻

Ia型超新星研究获新进展Ia型超新星的爆发以及它们的前身星的物理机制仍然是个谜题。幸运的是,近几年来观测到的Ia型超新星的数据显著增长,天文学家能够探测超新星统计学上的性质,并建立起它们与宿主星系的联系。清华大学物理系天体物理中心副教授王晓锋等对一类超新星(源于1.4个太阳质量的致密星,也就是"白矮星"热核爆炸产生的,简称Ia型超新星)的光谱特征和它们宿主星系的性质进行了最新的研究,发现了低膨胀速度与高膨胀速度的两类Ia型超新星有着本质的区别,     

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...     

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.       

中子星向夸克星发生相变的可能性

本文对中子星及 MIT 袋模型的夸克星的每一强子能量进行了探讨,从而得出中子星向夸克里发生相变的可能性,并提出相变时放出的能量是超新星再爆发的一种可能的能源机制.     

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。     

爱因斯坦探针卫星的核塌缩超新星激波暴探测

在核塌缩超新星爆发过程中,当辐射主导的爆炸激波传播到前身星表面附近时,高温辐射逃逸形成激波暴,是超新星最早的电磁信号.激波暴热辐射以紫外和软X射线光子为主,持续时间短暂(~10–1000 s),仅有几个疑似观测事例.爱因斯坦探针卫星开展的大视场、高灵敏度的软X射线快速全天巡天,预期每年将获得几十颗II-P型超新星的激波暴光变曲线,对蓝超巨星爆发和Ib/Ic型超新星的激波暴合计也可能有一到数颗的年探测率,有望用于限制前身星类型、爆前物质损失、超新星爆发机制等.     

海洋中的“超新星”——中尺度涡旋

超新星,是宇宙中一种天体,它爆发时能量很大,其亮度在几天内可增加几千万到上百亿倍.海洋里也有超新星爆发——中尺度涡旋,这至今还使海洋学家们感到迷惑不解.     

探测宇宙的四大空间望远镜

美国航宇局(NASA)今年2月10日公布了"哈勃"空间望远镜新拍摄到的星体爆发的照片,照片展示了超新星1987A释放出来的高速中微子与环绕超新星的巨大气尘环相互作用时的壮观场景。这一结果对加深了解恒星的形成、演化和衰亡过程及超新星的外围结构意义重大。此举也再次显示了空间望远镜的神通。人类早已认识到,地球大气层阻挡了来自天体的绝大部分辐射,只有可见光波段和无线电波段能够通过它。因此在地面上使     

电荷屏蔽与超新星前身星阶段电子丰度的变化率

超新星的前身星核心区的电子丰度 ,是Ⅱ型超新星的理论研究中最关键参数之一 .对于Ｉ型超新星 ,尽管其坍缩的主要原因是当吸积白矮星的质量超过Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒ临界质量时广义相对论效应引起的 ,但是电子俘获会加速其坍缩过程 .电子俘获率的高低不仅影响着前身星演化阶段中的中子剩余 ,同时电子俘获反应伴随着大量中微子的产生 ,电子俘获反应进而冷却了铁核心 .人们对超新星的前身星环境的电子俘获问题进行了广泛的研究 .Ｂｅｔｈｅ等人的研究表明 ,Ｇａｍｏｗ Ｔｅｌｌｅｒ(ＧＴ)共振跃迁能大大增加电子俘获率 ,而且可能影响前…     

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     

利用全天超新星数据限制能量条件

用全天的超新星数据对能量条件进行了限制,比较了不同天空方向上的异同,并尝试将空间按距离分层分别进行能量条件的限制.通过对全天近2000颗超新星样本的分区域研究,我们发现在大尺度上超新星数据显示了较好的各向同性,但是非均匀性比较明显;超新星本动可能是导致能量条件遭到违反的重要原因.     

超新星遗迹的统计研究

本文讨论了银河系超新星遗迹的距离问题,它是超新星遗迹的基本参量但很不确定.目前对超新星遗迹统计出的亮度与线直径的关系Σ-D关系在第三部分中作了比较,附录中给出155颗超新星遗迹的星表,特别列出了作为求Σ-D关系用的定标距离d(kpc).