谈谈超新星

谈谈超新星李恩杰最近一个时期以来，中国科学院北京天文台以及国外天文机构，接连发布观测到超新星的消息。据有人统计，去年全世界共发现了８１颗超新星，创历史最高记录。日本一位名叫青木昌胜的业余爱好者，在一夜之间竟发现了两颗超新星，这些发现报告，在国内外的天...     

魁力永存的超新星1987A

魁力永存的超新星１９８７Ａ温学诗１０年以前（１９８７年２月２３日）超新星１９８７Ａ（简写为ＳＮ１９８７Ａ）的爆发引起了人们广泛的关注，因为它是人类近４００年以来所观测到的离我们最近的并且最亮的一颗超新星，最亮时达到６等。爆发所释放的能量高达３ｘ１０５...     

宇宙命运与Ia型超新星（上）

超新星是一些质量较大的恒星演化到晚期发生爆炸所产生的天体。它们在短时间内很明亮,一颗超新星的亮度可以相当于整个星系。超新星中有一类被称作Ia型超新星,     

超新星宇宙学的观测与研究进展

超新星在宇宙学研究中起着重要的作用,2011年的诺贝尔物理学奖就颁给了利用Ia型超新星为探针发现宇宙加速膨胀的天文学家。首先,通过详细介绍超新星宇宙学研究的物理原理和发现宇宙加速膨胀的观测与研究,讨论了宇宙加速膨胀发现过程给予当前研究工作的启示。然后,回顾超新星宇宙学研究在近10多年来的进展和主要成果,分析了当前所面临的主要问题与挑战。最后,对国内外超新星宇宙学研究中超新星观测研究的大型项目情况进行了全面回顾与介绍,讨论和展望了超新星宇宙学研究工作的方向。     

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.     

核塌缩超新星

本文综述了超新星，特别是核塌缩超新星的研究现状。文中介绍了超新星的定义和分类，并特别关注核塌缩超新星，对其特性进行了详细分析。最后简要介绍了超新星理论研究的现状。     

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.     

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.     

1998年——超新星研究的峰年

对超新星研究来说１９９８年是很值得书写的一年。一些重大的发现和研究进展都在这一年内发生。如世人关注的伽玛射线暴与特超超新星（Ｈｙｐｅｒｎｏｖａ）可能攀上缘分;已发现近百颗高红移超新星;不到一年时间发现了１５０多颗超新星且大都分出类型;超新星和超新星遗...     

脉冲星和超新星

在脉冲星发现以前 ,就有科学家预言超新星爆发可以产生中子星。目前已经在银河系中发现千颗以上的脉冲星 ,可是自 1 7世纪发明天文望远镜以来 ,还没有在银河系中发现一次超新星爆发 ,仅仅是从古代的观天记录中确认了八九次超新星爆发。1 967年发现脉冲星后不久 ,相继在船帆座超新星遗迹和蟹状星云中发现脉冲星 ,这极大地支持了中子星源于超新星爆发的理论 ,也解决了蟹状星云能源之谜。但是 1 572年爆发的第谷超新星和 1 667年的仙后座超新星都比蟹状星云超新星年轻得多 ,在它们的遗迹中却怎么也找不到脉冲星。目前银河系中已发现近 2 0 0个…     

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     

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。     

Ia型超新星的消光改正

Ia型超新星因其在宇宙学上起着标准烛光的作用而备受关注,正确的消光改正才能还原其本征亮度和颜色,然后才能在宇宙学中恰当地应用。综述了不同环境中的尘埃对Ia型超新星消光的影响,并讨论Ia型超新星绝对星等的校正和Rv值偏小的原因。Ia型超新星绝对星等的弥散主要受两个方面的影响,一是由前身星状态所导致的固有弥散,二是寄主星系内尘埃的消光。利用与距离无关的参数对绝对星等校正后,可以将弥散降低到0.1 mag以下。Ia型超新星的内禀色指数呈现出随时间演化的一致性,使得其红化比较容易计算。大量的观测和分析表明,Ia型超新星在寄主星系中的Rv值在低红化时,其情形比较接近银河系;而在红化严重时偏小,多在2.0以下,低于银河系的平均值3.1。一种可能的解释是Ia型超新星的星周尘埃对星光的多重散射,另一种可能是Ia型超新星寄主星系的尘埃与典型的银河系内星际尘埃的差异。     

北京天文台发现两颗超新星

北京天文台发现两颗超新星北京天文台兴隆观测站１９９８年３月２日发现两颗超新星。国际天文电报中心分别为其编号为ＳＮ１９９８Ｓ和ＳＮ１９９８Ｔ。ＳＮ１９９８Ｓ已确认是一颗特殊的Ⅱ型超新星,而ＳＮ１９９８Ｔ是一颗少见的Ｉｂ型超新星,它的前身是一颗已耗尽氢的...     

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     

超新星在旋涡星系中的径向分布

本文研究了在1993年3月28日之前发现的899颗超新星（SNe）的样本．其中277颗SNe被用来研究超新星在其母星系中的径向分布．我们研究了四个星系样本中超新星在产生单个超新星（称为一般超新星）的星系及在产生多个超新星（称为多重超新星）的星系中的径向分布．这四个星系样本为：总旋涡星系样本，Sb～SbC星系样本，SC星系样本，Sc～Sd星系样本．研究的结果表明：一多重超新星比一般超新星在其母星系中具有更集中于星系核心（大多数恒星形成发生的地方）的倾向，说明星系中心的恒星形成活动会影响多重超新星事件的发生从而影响超新星的频率分布     

Ia超新星的几个问题

首先利用Ａｓｉａｇｏ 超新星星表对Ｉａ 超新星作了统计分析。其次用具有精确测光的Ｉａ 超新星对其均匀性及多样性进行了研究。旋涡星系中Ｉａ 超新星的产生率比椭圆星系的要高。最亮的Ｉａ 超新星只出现于晚型旋涡星系中;而旋涡星系及早型的椭圆星系都是暗Ｉａ 超新星的寄主星系。离星系中心越近Ｉａ 超新星的光度弥散有增加的趋势,但这一趋势对蓝Ｉａ 超新星不明显。利用色指数可将Ｉａ 超新星划分为蓝超新星及红超新星。蓝Ｉａ 超新星构成了相对均匀的Ｉａ 超新星样本,是较好的距离指示器;而红Ｉａ 超新星的存在则表明了Ｉａ 超新星整体多样性的特点。最后,我们还探讨了Ｉａ 超新星中碳点火的非线性问题。     

探测超新星尘埃工厂

宇宙中的星系其实是一个多尘的地方,而超新星则被认为是这些尘埃的主要来源,尤其是在宇宙的早期。但是,对超新星制造尘埃能力的直接观测证据至今仍很稀少,无法解释在遥远年轻星系中观测到的大量尘埃。不过,这一局面正在变化。     

超新星在旋涡星系中的径向分布

本文研究了在１９９３年３月２８日之前发现的８９９颗超新星（ＳＮｅ）的样本。其中２７７颗ＳＮｅ被用来研究超新星在其母星系中的径向分布。我们研究了四个星系样本中超新星在产生单个超新星（称为一般超新星）的星系及在产生多个超新星（称为多重超新星）的星系中的径向分布。这四个星系样本为：总旋涡星系样本，Ｓｂ￣Ｓｂｃ星系样本，Ｓｃ星系样本，Ｓｃ￣Ｓｄ星系样本。研究的结果表明：多重超新星比一般超新星在其母星系中具     

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.