特殊Ⅰ型超新星

超新星(Supernova,简称SN)是恒星演化晚期所发生的剧烈爆发现象.自从1931年Baade和Zwick提出超新星概念以来,人们在各种星系中已经发现的超新星有六百多颗.通过对观测资料的分析、研究,人们对超新星的前身星爆发的物理机制等一系列问题的认识取得了可喜的进展.     

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。     

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.     

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.     

经受超新星爆发继续存活的恒星

有充分的理由认为超新星爆发是宇宙中最壮观的事件之一。多年来，天文学家一直认为．超新星或是由大量单个恒星（第二类超新星)形成，或是由双星系统形成，在这种情况下邻近恒星(第一类超新星)起相当重要的作用，直到不久前，这样继续生存在超新星“蒸汽”中的恒星仍没有发现过，同时公认的理论指出，任何相邻的恒星部不可能在这样的灾变之后继续生存。     

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.     

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.     

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...     

超新星1993J的观测

1993年3月26日西班牙一位天文爱好者F.Garcia用25cm的望远镜在M81(NGC3031)的星系核的西南方向5′处发现了超新星,ST-4的CCD成像系统也记录到这一颗超新星,IAU命名为SN1993J.M81位于大熊座,是旋涡星系(Sb),其距离模数m-M=27.5,即距离d=9.46×10~(19)km.它与M82和NGC3077构成三重星系群.SN1993J是在该星系观测到的第一颗超新星.它是继SN1987A之后观测到最亮的一颗超新星,坐标为:α=9~h51~m19~s.27,δ=69°15′25″7.     

爱因斯坦探针在激变变星探测中的应用

激变变星为一颗白矮星和一颗正常恒星组成的双星系统,是银河系重要的X射线辐射源.对激变变星的研究一直受限于低X射线光度(Lx1.0×10~(32) erg s~(-1))样本的不完备性.爱因斯坦探针是搜寻太阳系近邻激变变星的有力武器.预计EP可以在一年之中得到全天距离在300 pc之内,光度在5.0×10~(30) erg s~(-1)以上的激变变星的完备样本,总数目可达1000颗.此样本可以构建一个比较完备和准确的激变变星的光度函数,并可以进一步研究星系X射线弥散辐射、Ia型超新星的前身星等重要问题.     

利用超新星和伽玛暴观测限制宇宙学模型: 物质创生模型

讨论了考虑物质创生的宇宙学模型,并且利用近年来对于超新星(SNe Ia)和伽玛暴(GRBs)的光度距离的观测结果拟合出模型中的参量数值,并得到结论:如果宇宙中不断有物质创生,也能导致加速膨胀,而不一定要引入宇宙学常数或者任何形式的暗能量.     

超新星的最新统计分析

用最新的Ａｓｉａｇｏ超新星表和ＲＣ３星系表分析了各类超新星在不同哈勃型星系中的分布;考虑了Ｉａ型超新星的峰值光度同光变曲线下降率的关系后,得出的哈常数值误差较小,表明近星系Ｉａ型超新星仍是一个较好的距离指示器;分析了高红移超新星宇宙学的紧密联系。     

超新星爆炸对太阳活动的影响

本文从超新星爆炸产生的中微子对太阳的作用,产生+p→n+e~+反应出发,在距离为1kpc时,计算得到爆发时在太阳内产生5×10~(30)个中子和正电子,且在100年内平均每年有2×10~(28)个中子和正电子的维持量。由于中子和正电子的磁矩恰好和质子和电子的磁矩反号,故减弱了太阳内部的固有磁场,从而减弱了太阳的活动。这样,使蒙德尔极小期的物理本质,得到一种可能的解答,并能较好地解释竺可桢温度曲线。     

SN1987A超新星和中微子物理

<正> 超新星是恒星在演化过程中从内部发生的大爆发,爆发能量从 10~(48)尔格到10~(52)尔格,今年SN1987A超新星出现是数百年难有的机会。一些物理学家乘机对自己感兴趣的问题进行探测。 今年三月底美国JOHN-HOPKINO大学物理教授C·W·Kim在京访问,三月二十日报告K·Hirata组利用KAMIOKANDE-11探测器探测到SN1987A爆发     

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.     

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.     

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.     

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?     

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。     

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