搜寻Ia型超新星前身星将有新依据

记者20日从中国科学院云南天文台获悉，近期，该台研究人员运用流体动力学模拟，揭示了Ia型超新星前身星的物质损失机制以及主要观测特征，为后续观测搜寻工作提供了理论指导。相关成果发表于国际期刊《天文学与天体物理学》。

Ia型超新星是一种剧烈的天体爆发现象，因其光度极高，且光变曲线具有很好的同一性，在宇宙学上被用于距离指示器。但是Ia型超新星的前身星问题目前仍不清楚，这可能会影响精确宇宙学的发展。

“单简并星模型是目前最流行的Ia型超新星前身星模型之一。”云南天文台孟祥存研究员介绍，在这种模型中，一颗碳氧白矮星从非简并伴星吸积物质，增加其自身质量，最终发生热核爆炸。然而这个模型的问题在于，当双星间物质转移速率超过某个临界值时，白矮星的吸积包层会膨胀，并最终在双星系统周围形成一个共有包层。通常认为共有包层会导致双星快速并合，所以会阻止Ia型超新星的发生。

共有包层星风模型，则是针对单简并星模型缺点所提出的一种改良，这种模型认为共有包层表面会发生强烈的物质损失，导致包层的密度很低，双星并合需要的时间很长，所以白矮星有足够的时间积累物质，从而发生Ia型超新星爆炸。但是共有包层表面的物质损失是如何产生的，以及这种系统有什么样的观测特征还不是很清楚。

云南天文台博士研究生崔英朕与孟祥存研究员，对共有包层星风模型做了详细的流体动力学模拟研究，发现这种系统的动力学总是不稳定，并因此产生剧烈的物质损失，导致包层质量只能维持在大约太阳质量的千分之几。通过对内部结构的分析，研究人员发现这种不稳定性是由包层中氢和氦的电离复合过程所驱动的，与经典造父变星的脉动激发机制相同。同时，研究结果显示，这种共有包层星风模型的主要观测特征也与脉动变星相似，这个结果为后续在观测上搜寻Ia型超新星前身星提供了理论指导。