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全球球精選！搜尋Ia型超新星前身星將有新依據(jù)
發(fā)布時(shí)間：2022-12-21 11:41:00
文章來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
搜尋Ia型超新星前身星將有新依據(jù)
(資料圖)
記者12月20日從中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)獲悉，近期，該臺(tái)研究人員運(yùn)用流體動(dòng)力學(xué)模擬，揭示了Ia型超新星前身星的物質(zhì)損失機(jī)制以及主要觀測(cè)特征，為后續(xù)觀測(cè)搜尋工作提供了理論指導(dǎo)。相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》。
Ia型超新星是一種劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象，因其光度極高，且光變曲線(xiàn)具有很好的同一性，在宇宙學(xué)上被用于距離指示器。但是Ia型超新星的前身星問(wèn)題目前仍不清楚，這可能會(huì)影響精確宇宙學(xué)的發(fā)展。
“單簡(jiǎn)并星模型是目前最流行的Ia型超新星前身星模型之一。”云南天文臺(tái)孟祥存研究員介紹，在這種模型中，一顆碳氧白矮星從非簡(jiǎn)并伴星吸積物質(zhì)，增加其自身質(zhì)量，最終發(fā)生熱核爆炸。然而這個(gè)模型的問(wèn)題在于，當(dāng)雙星間物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率超過(guò)某個(gè)臨界值時(shí)，白矮星的吸積包層會(huì)膨脹，并最終在雙星系統(tǒng)周?chē)纬梢粋€(gè)共有包層。通常認(rèn)為共有包層會(huì)導(dǎo)致雙星快速并合，所以會(huì)阻止Ia型超新星的發(fā)生。
共有包層星風(fēng)模型，則是針對(duì)單簡(jiǎn)并星模型缺點(diǎn)所提出的一種改良，這種模型認(rèn)為共有包層表面會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的物質(zhì)損失，導(dǎo)致包層的密度很低，雙星并合需要的時(shí)間很長(zhǎng)，所以白矮星有足夠的時(shí)間積累物質(zhì)，從而發(fā)生Ia型超新星爆炸。但是共有包層表面的物質(zhì)損失是如何產(chǎn)生的，以及這種系統(tǒng)有什么樣的觀測(cè)特征還不是很清楚。
云南天文臺(tái)博士研究生崔英朕與孟祥存研究員，對(duì)共有包層星風(fēng)模型做了詳細(xì)的流體動(dòng)力學(xué)模擬研究，發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)總是不穩(wěn)定，并因此產(chǎn)生劇烈的物質(zhì)損失，導(dǎo)致包層質(zhì)量只能維持在大約太陽(yáng)質(zhì)量的千分之幾。通過(guò)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這種不穩(wěn)定性是由包層中氫和氦的電離復(fù)合過(guò)程所驅(qū)動(dòng)的，與經(jīng)典造父變星的脈動(dòng)激發(fā)機(jī)制相同。同時(shí)，研究結(jié)果顯示，這種共有包層星風(fēng)模型的主要觀測(cè)特征也與脈動(dòng)變星相似，這個(gè)結(jié)果為后續(xù)在觀測(cè)上搜尋Ia型超新星前身星提供了理論指導(dǎo)。
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