Ⅰa型超新星前身星模型及其相关天体研究

Ia型超新星具有可校准的光度,可当作标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状.然而,Ia型超新星的前身星仍不清楚,这将直接影响当前宇宙学结果的可靠性.本文在Ia型超新星前身星模型及其相关天体方面做了系统性的工作,下面是我们取得的一些主要的研究结果:(1)近年来人们观测发现,约有一半的Ia型超新星的延迟时标小于100 Myr(Ia型超新星的延迟时标是指从恒星形成后到发生超新星爆炸的时间间隔).这些超新星是怎么来的?为解决这一难题,我     

Ia型超新星前身星模型及其相关天体研究

Ia型超新星具有可校准的光度,可当作标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状.然而,Ia型超新星的前身星仍不清楚,这将直接影响当前宇宙学结果的可靠性.本文在Ia型超新星前身星模型及其相关天体方面做了系统性的工作,下面是我们取得的一些主要的研究结果:(1)近年来人们观测发现,约有一半的Ia型超新星的延迟时标小于100 Myr(Ia型超新星的延迟时标是指从恒星形成后到发生超新星爆炸的时间间隔).这些超新星是怎么来的?为解决这一难题,我     

中等质量恒星在赫罗图中由E-AGB星进入TP-AGB星的分界点

通过对3～10 M_☉恒星在赫罗图上演化轨迹的研究,分析恒星内部氦壳层燃烧峰值处能量、密度、温度、氦壳层表面光度与恒星表面光度比及恒星半径的变化,给出了中等质量恒星由早期AGB星演化至热脉冲AGB星阶段在赫罗图上的分界点,与119颗碳星的观测结果吻合得相当好.同时提出:在恒星演化至该分界点之后,其星风物质损失公式可能需要引入一个与表面光度无关的量以主导超星风的形成.在此基础上,通过对考虑湍流压效应下5 M_☉恒星的结构和演化及星风物质损失率的分析,发现湍流压在热脉冲AGB星阶段对星风物质损失影响较大,从而使得热脉冲AGB星的湍流压不可忽略,进而提出了影响热脉冲AGB星星风物质损失的可能的物理因素.     

快速射电暴光学对应体在中国未来大视场望远镜中的可探测性分析

快速射电暴是近年来发展最快的天文学科之一. 理论上, 快速射电暴可能存在毫秒到小时时标的光学\lk对应体. 快速射电暴光学对应体有可能在中国未来大视场望远镜中探测到, 例如: 中国空间站工程巡天望远\lk镜(China Space Station Telescope, CSST)、中国科学技术大学和紫金山天文台合作的2.5m大视场巡天望远镜(Wide Field Survey Telescope, WFST)和地球2.0 (Earth 2.0, ET)等. 快速射电暴光学对应体通常分为毫秒时标光学对应体、小时时标光学对应体和光学余辉. 前两者可产生于快速射电暴的高能外延或是快速射电暴的射电辐射与高能电子的逆康普顿散射, 探测率与光学-射电流量比$\eta_\nu$关系密切. 对于毫秒时标光学对应体, 最理想情况下WFST、CSST和ET的探测率可以达到每年上百个. 当$\eta_\nu$~10^-3时, WFST、CSST的年探测率仅 为1个的量级, ET的年探测率为19.5个. 对于小时时标光学对应体, 最理想情况下超新星遗迹的年龄为5年且$\eta_\nu$约为10^-6时, 年探测率可到100以上. FRB 200428的X射线对应体表明, 快速射电暴可能产生相对论性外流并且与星际介质相互作用产生光学余辉. 结合快速射电暴的能量、在宇宙中的分布以及标准余辉模型, 可以对快速射电暴余辉的可探测性进行研究. 当总能量-射电能量比与FRB 200428类似(ζ = 10⁵)时, CSST、WFST和ET的 年探测率分别为1.3、1.0和67个.     

AGB星的超星风与热脉动的研究

至今国际上对ＡＧＢ星的超星风、热脉动及振动的理论研究工作中都忽略了湍流压的存在，然而对于一个整个外壳都处于完全对流的ＡＧＢ星，湍流压是存在的，并且由于湍流压的存在将对气体压强、密度、温度以及各热力学量产生影响，因而对ＡＧＢ星的超星风、热脉动及振动产生影响。本文以恒星结构演化理论中常用的混合程对流理论为基础，给出了湍流压以及考虑湍流压情况下恒星内部物态方程和各热力学量的表达式，并给出了判别恒星外壳产生动力学非稳定性的判据，并在此基础上研究了质量为２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙的恒星从主序到ＡＧＢ星的演化。目的是研究有湍流压情况下ＡＧＢ星的超星风及热脉动的机理。结果表明，对于７Ｍ⊙恒星，在红巨星及ＡＧＢ阶段，湍流压可以达到总压强的３０％，并且对恒星的结构产生重要影响，对于２．８Ｍ⊙恒星，在红巨星及ＡＧＢ阶段影响较小。由于湍流压的作用，２．８Ｍ⊙和７Ｍ⊙恒星在ＡＧＢ阶段和红巨星阶段，靠近表面的区域会出现动力学非稳定性，造成物质向外喷流，这就是ＡＧＢ星和红巨星产生强大星风的物质损失的原因。研究还表明，湍流压效应造成７Ｍ⊙ＡＧＢ星的氢燃烧壳层产生主周期为５０年的脉动现象，同时使氦燃烧壳层的热脉动提前发生和周期变短     

压强梯度与前身星模型Ws15M⊙超新星爆发

针对前身星模型Ws15M⊙,采用程序WLYW89数值模拟了超新星瞬时爆发过程;数值结果表明,在不增大压强的前提下,适当调节坍缩和反弹阶段的压强梯度,超新星瞬时爆发是可以获得成功的.在有限的引力释放能量的情况下,压强梯度的调整增加了对流传能机制,可以缩短瞬时爆发所用的时间,提高爆发能量,使得瞬时强爆炸能够成功.     

天体演化与元素演化之谜（一）——天文学中的佯谬之四

自从前三篇聊“天”话“佯谬”在本刊发表之后,激发了不少读者的兴致,有的爱好者还来信来电提出了一些十分有趣的题目,鼓励我继续写下去。其中一个趣题中的主角竟是“中子”!乍一想,中子似乎与天文学毫无关系。天文学的直接表象是星空,人类在没有使用火的时代,就已经对天穹上“星火”的分布十分熟悉了,     

深度学习在天文学中的应用与改进

近年来,深度学习和人工智能技术迅猛发展,在多个学科领域得到了广泛关注和应用。天文学研究也不甘落后,涌现出一大批应用深度学习进行数据分析的工作。总结了深度学习在天文中的应用情况和趋势、天文数据类型和机器学习任务、天文中常用的深度学习网络模型和方法,以及深度学习在天文研究中的代表性应用和进展,并探讨和提出了其未来在天文学领域中的应用和改进建议。