記者20日從中國科學(xué)院云南天文臺獲悉，近期，該臺研究人員運用流體動力學(xué)模擬，揭示了Ia型超新星前身星的物質(zhì)損失機制以及主要觀測特征，為后續(xù)觀測搜尋工作提供了理論指導(dǎo)。相關(guān)成果發(fā)表于國際期刊《天文學(xué)與天體物理學(xué)》。

Ia型超新星是一種劇烈的天體爆發(fā)現(xiàn)象，因其光度極高，且光變曲線具有很好的同一性，在宇宙學(xué)上被用于距離指示器。但是Ia型超新星的前身星問題目前仍不清楚，這可能會影響精確宇宙學(xué)的發(fā)展。

“單簡并星模型是目前最流行的Ia型超新星前身星模型之一。”云南天文臺孟祥存研究員介紹，在這種模型中，一顆碳氧白矮星從非簡并伴星吸積物質(zhì)，增加其自身質(zhì)量，最終發(fā)生熱核爆炸。然而這個模型的問題在于，當(dāng)雙星間物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率超過某個臨界值時，白矮星的吸積包層會膨脹，并最終在雙星系統(tǒng)周圍形成一個共有包層。通常認(rèn)為共有包層會導(dǎo)致雙星快速并合，所以會阻止Ia型超新星的發(fā)生。

共有包層星風(fēng)模型，則是針對單簡并星模型缺點所提出的一種改良，這種模型認(rèn)為共有包層表面會發(fā)生強烈的物質(zhì)損失，導(dǎo)致包層的密度很低，雙星并合需要的時間很長，所以白矮星有足夠的時間積累物質(zhì)，從而發(fā)生Ia型超新星爆炸。但是共有包層表面的物質(zhì)損失是如何產(chǎn)生的，以及這種系統(tǒng)有什么樣的觀測特征還不是很清楚。

云南天文臺博士研究生崔英朕與孟祥存研究員，對共有包層星風(fēng)模型做了詳細(xì)的流體動力學(xué)模擬研究，發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)的動力學(xué)總是不穩(wěn)定，并因此產(chǎn)生劇烈的物質(zhì)損失，導(dǎo)致包層質(zhì)量只能維持在大約太陽質(zhì)量的千分之幾。通過對內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這種不穩(wěn)定性是由包層中氫和氦的電離復(fù)合過程所驅(qū)動的，與經(jīng)典造父變星的脈動激發(fā)機制相同。同時，研究結(jié)果顯示，這種共有包層星風(fēng)模型的主要觀測特征也與脈動變星相似，這個結(jié)果為后續(xù)在觀測上搜尋Ia型超新星前身星提供了理論指導(dǎo)。