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    我国科学家“双星模型”破超新星难题

    日期 2009-04-15   来源:科学时报   作者:潘希  【 】   【打印】   【关闭

      日前,中科院云南天文台韩占文创新团队在Ia型超新星前身星领域的研究工作取得新进展。以博士研究生王博为第一作者撰写的这一最新研究成果近期发表在国际学术期刊《皇家天文学会月刊》(MNRAS)上。该研究成果已相继被英国皇家天文学会网站、BBC等国际媒体报道。

      据了解,Ia型超新星具有可校准的光度,可当做标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状。上世纪末,Ia型超新星测距研究使人们认识到宇宙在加速膨胀,从而推论出暗能量的存在。这不仅是天文学,更是物理学的巨大突破。Ia型超新星因其在宇宙学中的特殊地位被美国《新千年天文学和天体物理学》列为近10年内恒星研究的主要对象之一。

      随着观测技术的提高,研究人员已找到越来越多的Ia型超新星,并且发现约有一半的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双星系统的形成到发生Ia型超新星爆炸的时间间隔)。这就意味着,还存在着更年轻的Ia型超新星。

      科学家认为,年轻Ia型超新星的存在可能对现有的星系化学演化模型产生冲击,因为在超新星爆炸后,它们会更早地产生大量的铁,并将这些铁反馈回它的寄主星系。此外,在宇宙学方面,因为Ia型超新星被用作宇宙学距离指示器,所以需要对其有更深入的认识。但是,现有的Ia型超新星前身星模型都很难对这些年轻Ia型超新星进行解释。

      针对这一难题,韩占文创新团队首次提出了Ia型超新星前身星的碳氧白矮星加上氦星的双星模型,指出一个碳氧白矮星可以通过洛希瓣从一个氦星或者是一个处于亚巨阶段的氦星吸积物质,最后达到其最大稳定质量极限,从而发生Ia型超新星爆炸。这一模型可以解释年轻的Ia型超新星的形成并与实际观测结果基本吻合。碳氧白矮星加上氦星双星系统是双星演化理论的产物,也就是说双星演化理论可以自然地产生这样的双星系统,并且,在实际观测中也存在着这样的双星系统。

      此外,Ia型超新星在爆炸后会剩下一个残留伴星。搜寻这些残留伴星对认识Ia型超新星前身星的本质具有重要意义。该创新团队目前已经给出了银河系内当前时刻Ia型超新星残留伴星的详细特征,这些特征有助于在实际观测中搜寻这些残留伴星。创新团队计划利用我国的大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)对这些残留伴星进行搜寻。该研究项目获得了尊龙凯时委员会的支持。