超新星SN1987A遗迹的尘埃

超新星是宇宙中最重要的尘埃来源之一。对超新星遗迹尘埃的研究,能增进人们对恒星演化、大质量恒星的核合成和抛射物的物理和化学演化等的了解。SN1987A是1604年以来在地球上观测到的最亮的超新星,因此也是研究超新星和超新星遗迹物理独一无二的对象。综述了SN1987A遗迹的抛射物和内赤道环中尘埃的种类、质量、尺寸等特性,以及这些尘埃特性随时间的演变。如果SN1987A遗迹中的大部分尘埃能够存活在不被激波破坏,而且SN1987A具有典型性,那么可以认为超新星是宇宙尘埃的重要来源。     

当前超新星遗迹研究中的若干热点问题

对银河系内历史性超新星"回光"(light echoes)的观测是研究年轻超新星遗迹的重要手段。通过对"回光"进行观测,可以确认其前身星的物理特性,揭示恒星晚期演化过程和其星周介质的三维空间分布。历史性超新星直接"回光"极其暗弱,对其探测最近几年才因新技术的应用而得以实现。综述了河内超新星遗迹包括仅有的已探测到回光现象的两颗年轻超新星遗迹——第谷(SN1572)和仙后座A(CasA)的最新研究进展。研究结果有利于更好地理解Ⅰ型和Ⅱ型超新星的性质,区别两类超新星的爆发机制,加深对超新星的核合成、重元素合成、星系形成和演化、暗能量等的了解。讨论了利用回光观测可以进一步深入开展的研究课题。     

超新星遗迹与银河系旋臂结构

从分子云演化的过程来讨论银河系中可能存在的超新星遗迹数目．对银河系分子云的观测已经得到了许多可靠的数据．如果这一研究结果在分子云方面能使理论值和观测值相匹配,那么由此导得的超新星事件结果也有一定的可靠性．结果表明,在内银河系中,可能存在的超新星遗迹约为（７７５±１２）τ５．旋臂结构并不会提高超新星的诞生率,它仅使超新星遗迹的分布有所变化,即在旋臂区域增加,而在臂间区域减少．     

脉冲星与超新星遗迹成协的候选体

从所有已被提出和发现的230多颗超新星遗迹和1300多颗脉冲星中，总结出一个共50对脉冲星与超新星遗迹成协候选体的样本．其中至少20对因为环绕脉冲星的脉冲星风云已被探测到，其成协性应该是真实的。结合近来的观测结果，对导致这种成协对缺失现象的各种因素进行了讨论，尤其深入地讨论了这个样本中有代表性的3个很可能成协的脉冲星与超新星遗迹对。     

NGC 4321中超新星1979_c的照相研究

1979年4月23日—12月27日,我们用北京天文台40/200cm双筒天体照相仪对旋涡星系M100(NGC 4321)中的亮超新星SN1979c进行了照相观测.本文简述了观测情况,并结合前人的观测,分析讨论了我们的结果. 它的光变曲线可以`划分为四个阶段.5月8日—6月5日间光变曲线有驼峰状突起.其光度变化既不同于Ⅰ型超新星,也与典型的Ⅱ型超新星不完全吻合. 计算得到超新星亮度极大时的绝对照相星等为M_(pg)(max)=-19~(m)78;极大光度L_SN(max)=1.076×10~(10)L⊙. 我们利用Balinskaya和Carney等人1980年发表的三色测光资料计算了这颗超新星在不同时刻的色温度变化,推算出它极大时刻的色温度约为T_c(max)≈9.0×10~3K. 爆发期间超新星辐射的总能量E_t=4.2×10~(16)L⊙. 根据这颗超新星的光变曲线、在星系中的位置及爆发期间辐射的总能量等主要特征,我们认为SN1979c是某些性质比较特殊的II型超新星.     

超新星SN1987A包层的温度演化

本文介绍了超新星ＳＮ１９８７Ａ爆发六年来关于其包层温度演化的研究情况。温度是研究超新星的各种物理过程的一个基本参量，然而目前对温度的各种估算十分弥散，结果相当不确定。本文利用辐射转移理论的逃逸几率方法，导出Ｈａ线辐射理论光变曲线，通过与观测曲线的比较，可定量地导出超新气壳的温度演化行为。这一模型的结果与他人结果有较好的符合。同时，我们的结果表明，在爆发５００天以后，温度反而随年龄上升，可能的解释在     

宇宙线的超新星遗迹起源

宇宙线的起源是高能天体物理的核心问题之一.一直以来,超新星爆发被认为是能谱膝区以下宇宙线的主要来源.多波段观测表明,超新星遗迹有能力加速带电粒子至亚PeV (10~(15)eV)能量.扩散激波加速被认为是最有效的天体高能粒子加速机制之一,而超新星遗迹的大尺度激波正好为这一机制提供平台.近年来,一系列较高精度的地面和空间实验极大地推动了对宇宙线以及超新星遗迹的研究.新的观测事实挑战着传统的扩散激波加速模型以及其在银河系宇宙线超新星遗迹起源学说上的应用,深化了人们对宇宙高能现象的认识.结合超新星遗迹辐射能谱的时间演化特性,构建的时间依赖的超新星遗迹粒子加速模型,不仅能够解释200 GV附近宇宙线的能谱反常,还自然地形成能谱膝区,甚至可以将超新星遗迹粒子加速对宇宙线能谱的贡献延伸至踝区.该模型预期超新星遗迹中粒子的输运行为表现为湍流扩散,这需要未来的观测以及与粒子输运相关的等离子体数值模拟工作来进一步验证.     

超新星遗迹伽玛射线起源的研究

正得益于空间和地面伽玛射线望远镜的发展,近十年来越来越多的超新星遗迹在GeV–TeV伽玛能段被发现,使得超新星遗迹伽玛射线研究成为热门领域之一.超新星遗迹伽玛射线的辐射特征是研究激波加速粒子等物理问题的关键,因此我们有必要先回答1个基本问题:超新星遗迹伽玛射线的辐射机制是什么?在超新星遗迹中,电子的逆康普顿与轫致过程(轻子起源)和质子的中性π介子衰变过程(强子     

超新星遗迹G1.9+0.3射电流量密度的时间演化

对年轻超新星遗迹的射电观测有助于理解超新星遗迹的早期演化. 选取银河系最年轻的超新星遗迹\lk G1.9+0.3进行了研究. 收集了已有的射电流量密度测量, 转化到同一频率, 从而获得了G1.9+0.3的流量密度在过去近50 yr的演化. 发现流量密度在2008年之前几乎一直在增加, 随后开始减小, 流量密度达到峰值的年龄约为\lk 150--155 yr. 流量密度的增加可能由磁场放大或者粒子加速效率提高产生的高能电子增多导致. 根据流量密度到达峰值的年龄, 结合前人的数值模拟, 讨论了超新星抛射物的质量和超新星爆发释放的动能.     

超新星遗迹MSH 15-56和CTA 1

对于超新星遗迹MSH 15-56和CTA 1,本文较详细地公布了由爱因斯坦卫星得到的X射线观测资料.根据这些资料,导出其物理特性,推导和预言其射电流量,并与前人的射电观测进行了比较.     

超新星遗迹SN1572周边的分子气体分布

超新星遗迹(supernova remnant,简写为SNR)在早期阶段的结构和演化是与周围星际介质环境密切相关的,这些星际介质也就成为研究SNR.演化的探针.观测了SN1572方向周围的12CO(J=1-0)谱线,拟调查SN 1572周围CO气体的分布,为研究SN 1572与周围分子气体的关系以及该超新星遗迹的演化提供观测依据.观测结果表明,在视向速度VLSR=-69～-58km s-1范围内的CO分子气体与SN 1572成协,此速度成分来自一个大尺度分子云.分子气体沿着SNR的射电壳边缘连续地但非均匀地分布,形成一个包围着SNR的半封闭的分子壳层.整个东半边有着增强的发射,尤其是东北边缘处的CO发射最强.峰值发射位置的谱线呈致宽(>5km s-1)的速度特征,结合光学,红外、X-射线等其它波段在对应位置上的已有观测,都表明了快速的激波和抛出物质正膨胀进入东北边缘的分子气体中,与稠密的气体发生相互作用.这种相互作用将对SN 1572今后的演化有着重要的影响.     

HD 140283元素丰度分析及弱r-过程元素天体物理来源

HD 140283是一颗近邻极贫金属亚巨星,形成于宇宙大爆炸初期,被认为是迄今为止最古老的恒星之一,同时它也是一颗典型的弱r-过程星,对它的研究有助于深入理解宇宙早期演化、丰富元素核合成理论.将HD 140283从C到Zn的观测丰度与单个超新星(SN)事件元素理论产量进行拟合,得出HD 140283可能诞生于前身星质量为22.5 M⊙(下标"⊙"代表太阳)的超新星爆发污染的星云.基于同样的方法,研究了另外5颗典型弱r-过程星,分别得出了污染产生这些恒星的气体云的超新星前身星质量,进一步推测了弱r-过程可能发生的天体物理环境.     

脉冲星的起源——脉冲星和超新星遗迹的关系

现在,脉冲星被普遍认为是在超新星爆发中产生的中子星,本文就此观点综述了超新星遗迹和脉冲星关系的研究状况。观测资料表明,流行的观点不足以解释脉冲星和超新星遗迹在成协性、诞生率和分布上的分歧。文中对这些分歧的各种可能的解释作了讨论。     

一类壳型超新星遗迹非热辐射含时模型的研究与应用

一般认为超新星遗迹是银河系内高能宇宙线粒子的主要源,粒子(轻子和强子)在超新星遗迹中通过扩散激波加速机制被加速到极相对论性能量.近年来,越来越多的观测特别是X射线和γ射线波段的观测支持了这一观点.阐述了超新星遗迹多波段非热辐射的含时模型的研究情况,并将模型应用于4颗超新星遗迹G347.3-0.5,G266.2-1.2,G8.7-0.1和G23.3-0.3,结果显示模型可以很好地解释这4颗SNRs的多波段观测.     

千岁周伯星

今年5月,是超新星(SN)1006发现1000周年。SN1006是人类历史上所见到的最明亮的超新星,中国典籍称它为"周伯星"。当时在中国、日本、埃及、伊拉克、欧洲等地的历史典籍中都留下了它的记录。它的最大亮度曾达到-9.5等,相当于上弦月的亮度,夜间照物可留下影子。而且在1965年,天文学家在当初的位置上,又找到了这颗超新星爆发后的遗迹。对历史记录和现代遗迹的研究,会对恒星演化、天体物理等领域的研究有重大帮助。为此,作者对千年来这颗超新星的发现和研究作一简要回顾,以飨读者。     

伴有OH 1720 MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征研究

在银河系中，超新星遗迹的射电巡视揭示了19个伴有OH1720MHz脉泽发射的超新星遗迹．在从超新星遗迹膨胀到分子云的激波波面的后面产生了这一类不寻常的脉泽源．这个模型的重要点是从超新星遗迹来的X射线促使产生OH分子．研究伴有OH1720MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征是很重要的．研究了这19个伴有OH1720MHz脉泽发射的混合形态超新星遗迹的X射线特征．得到了这些源的X射线物理参数之间的一些相关关系和反相关关系．X射线电离率ζ与θ、D、r、r^2等物理量均不相关，而与Lx之间存在着正相关关系．另外超新星遗迹的X射线光度与相伴的OH1720MHz脉泽的最弱的束流量密度之间存在着紧密的正相关关系．这些都说明从超新星遗迹来的X射线发射足够在激波波阵面后面分解水分子并产生OH1720MHz脉泽．     

GRB 130427A/SN 2013cq与伽玛射线暴-超新星成协

从1998年4月初步确认GRB 980425/SN 1998bw成协,至2013年9月确认GRB130831A/SN 2013fu成协,共有11对伽玛暴与超新星成协事件通过光谱学方法得到确认。对伽玛暴-超新星成协的详细研究大大深化了人们对伽玛暴与Ic型超新星的认识,并推进了人们对大质量恒星演化、死亡以及爆发机制的研究:对它们的多波段余辉的性质以及超新星光谱的观测与分析间接地揭示出伽玛暴-超新星中心引擎的性质。这些事件中,GRB 130427A/SN 2013cq具有特殊的重要性:它是近距离宇宙中唯一的高能、高亮度的伽玛暴,它的GeV辐射挑战了当前的伽玛暴辐射机制,伴随它的明亮光学闪提供了爆炸本性的有用线索,伴随它的SN 2013cq是伽玛暴成协的超新星中动能最大的超新星之一,对伴随它的中微子探测的零结果也对伽玛暴的瞬时辐射模型给出了有用的限制。总结了GRB 130427A/SN 2013cq的重要观测结果,这对于探索伽玛暴-超新星成协的本质及伽玛暴瞬时辐射和余辉的细节性质有非常重要的研究价值。     

用Monte Carlo方法拟合超新星SN 1993J的早期光谱

通过把从光球辐射出来的连续谱能量分成大量的光子包，然后用MonteCarlo方法跟踪这些光子包从光球向超新星包层外运动的过程，这一方法能很好地解决超新星的光谱拟合中的谱线覆盖问题，由于同时编制了用于构造超新星包层中的密度结构和丰度分布的程序，以及大量的用于比较观测和理论拟合的绘图和支持程序，使我们的MonteCarlo光谱拟合软件包能够很好地运用于超新星的早期光谱研究。本文给出了SN1993J在1993年4月13日的观测光谱的运行实例。     

中德6cm银道面偏振巡天第2天区以及大尺度超新星遗迹的研究

射电偏振观测是研究星际介质性质的有力工具.一方面偏振巡天可以直接指示大尺度磁场的取向,有助于我们理解银河系的大尺度磁场结构和超新星遗迹的演化及其与星际介质的相互作用.另一方面通过结合其他波段偏振数据可以分析星际介质以及偏振源超新星遗迹里面的法拉第旋转,从而得到里面热电子密度、填充因子、规则磁场强度和扰动磁场的性质.之前的偏振巡天主要是在低频波段进行,受法拉第效应的影响很严重,探测到偏振辐射的距离(偏振视界)很近.在6 cm波段,偏振观测受法拉第效应影响很小,我们能够探测到更远的偏振辐射,更好地研究银河系星际介质整体的性质.通过对天区内法拉第屏的研究,可以揭示银河系同步辐射的空间分布以及这些屏本身的物理性质;另外6 cm波段的总强度数据是研究弥漫结构或者大尺度超新星遗迹(其它的大望远镜很难观测到这样大的超新星遗迹)在高频波段谱偏折行为的重要数据,这可以帮助我们理解银河系相对论电子能量分布、盘和晕的相互作用以及大尺度超新星遗迹晚期的演化.     

超新星和中子星

现在我们对超新星的认识是跳跃式地发展的,近来突破性的进展是:Ⅰ型超新星的光变曲线的观测与1M的Ni~(50)的衰变模型符合得较好:Ⅱ型超新星的观测可描述为在超巨星壳层底部有10~(50)尔格能量沉积而产性爆发,形成中子星。本文探讨了超新星和中子星的关系,以及在超新星研究中的某些观点,介绍了超新星的观测特性、前身星的特点以及超新星模型。Ⅱ型超新星释放能量很可能与内部收缩成中子星和产生脉冲星联系在一起,而Ⅰ型超新星爆发将整个恒星毁掉不留下致密天体。某些脉冲星(中子星)可能是失去外层的大质量星爆发而产生的,这些事件并不伴随着明亮的超新星出现。超新星等于中子星形成的观念似乎应当解除.