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ia型超新星 发布于:

Ia型超新星的形成需要一个双星系统,一个是巨星,一个是白矮星。质量极大的白矮星吸取巨星的物质(主要是氢),当达到1.44个太阳质量时,会发生碳爆轰,核爆炸后没有遗留产物。

科学家们认为,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。

20世纪60年代,科学家提出恒星的电子简并核可以通过热核燃烧激发热核爆炸,并将整个天体炸碎。经过近50年的研究,21世纪初科学家已普遍接受了如下图景,即Ia型超新星来源于双星系统中碳氧白矮星的热核爆炸。碳氧白矮星从其伴星吸积物质从而增加自身质量,当其质量增加到其最大稳定质量极限时,其中心会激发不稳定的热核燃烧,放出的能量足以将整个碳氧白矮星炸碎,并生成大量的放射性元素镍,镍及其放射性子核的放射性衰变的能量注入到抛射物中将其加热,从而使Ia型超新星看起来是如此的明亮。

1.存在一颗后来爆发成为超新星的白矮星及一颗伴星(双星系统中的另一颗星)。所谓白矮星就是像太阳这样的恒星燃尽之后残存的形态。另一颗伴星可以是主序星(像太阳这样内部有着稳定核聚变的恒星),或者是红巨星和白矮星。

2.存在着从伴星向白矮星的气体输送,因此白矮星的质量不断增加

3.当白矮星的质量增加到太阳的1.4倍时,再次点燃核聚变,这一时期的核聚变反应进行得极其迅速,因而发生大爆发(类似上述“僵尸行星”)由于爆发时白矮星的质量总是太阳的1.4倍,故其光度是一定的。

随着观测技术的提高,研究人员已寻找到越来越多的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。

科学家们认为,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。

2011年07月02日,据国外媒体报道,“僵尸”恒星在濒临死亡时通常以最后的殉爆来结束一切,但是其又能通过吞噬周围恒星的物质“起死回生”。这类超新星是宇宙中极为特殊的一类天体,在天文学上被称为IA型超新星。之所以将Ia型超新星成为“僵尸”恒星,是因为他们的核心已经死了。但是,他们可以通过吞噬周围伴星的物质起死回生。在过去的50年间,天文学家发现IA型超新星更多的是一个双星系统,两个天体相互绕行,其中一个通过吮吸另一个的物质达到轮回的目的。同时这也是太阳的生命尽头的缩影,体积缩小到只有地球大小。

当前流行的Ia型超新星前身星模型主要有两种,一种是碳氧白矮星的吸积模型,另一种是碳氧白矮星的并合模型。

碳氧白矮星的吸积模型,是说一颗碳氧白矮星从一颗主序星、亚巨星或者是一颗红巨星吸积物质,被吸积的物质在碳氧白矮星表面稳定地燃烧,逐渐增加白矮星质量,当白矮星的质量达到其最大稳定质量极限时,白矮星中心的碳被点燃,释放出的核能瞬间将白矮星炸碎,从而产生IA型超新星现象。

碳氧白矮星的并合模型,是指两颗碳氧白矮星相互绕转,由于引力波辐射提取双星系统轨道角动量,使双星相互靠近,最终并合成一颗新的碳氧白矮星,如果这颗新的碳氧白矮星的总质量超过最大稳定质量极限,也会发生类似于碳氧白矮星吸积模型那样的核聚变。

IA型超新星作为宇宙“标准烛光”的地位主要来自(或部分依赖于)这样一个假设:它们彼此非常相似并形成统一的一类天体。21世纪初,人们观测到了IA型超新星之间的差别。Maeda等人提出一个新模型,该模型将最近的理论和观测数据都考虑了进去,并且将所观测到的光谱多样性解释为随机方向所产生的一个后果——人们在理论上所提出的一个非对称爆炸就是从这些方向来观测的。在这个基础上,光谱演化多样性在继续将IA型超新星用作“标准烛光”方面已不再是一个问题。

20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》列为近十年内恒星研究的主要对象之一。

从这点出发,暗能量可能是一个空间的某种属性,宇宙空间本身与一些能量有着关联,这也能解释为什么在宇宙空间里分布着如此大尺度的暗能量,当然这同样也是一种假说。但是,这一切的突破口就在Ia型超新星。天体物理界将对Ia型超新星进行详细的研究,从爆炸模型到演化途径,暗能量的秘密总有被揭开的一天。


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