云南天文台发现Ia型超新星前身星候选体

 

记者22日从中国科学院云南天文台获悉，该台研究人员采用新方法，系统探究了伴星为渐近巨星支恒星的共生星通道，并在Ia型超新星的前身星领域取得新进展。国际期刊《天文与天体物理研究》发表了相关成果。

Ia型超新星爆发是宇宙中能量产生最剧烈的事件之一，其光变曲线具有非常好的一致性，可作为“标准烛光”，人们借此进行宇宙学距离测量，发现宇宙在加速膨胀。然而，Ia型超新星的前身星性质仍不清楚，这影响了其测距精度。

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共生星系统示意图。云南天文台供图

根据伴星的类型不同，Ia型超新星前身星模型有两种，一种叫单简并星模型，另一种叫双简并星模型。在单简并星模型中，碳氧白矮星可以通过吸积渐近巨星支伴星的物质来增加质量，当其质量增加到钱德拉塞卡质量极限时，会形成Ia型超新星爆发，因此伴星也是渐近巨星支恒星的共生星通道。

在这类通道中，以往的研究主要集中在物质转移方式为星风吸积的双星系统上。此次云南天文台研究生李陆翰与王博研究员等人采用了一种改进后的半相接双星质量转移方法，对半相接的白矮星和渐近巨星支双星系统展开详细研究，发现白矮星通过稳定的洛希瓣吸积，即包围在该天体周围临界等位面上的物质积累，也可以达到钱德拉塞卡极限，从而产生Ia型超新星爆发。

研究人员通过双星演化程序，模拟了大量白矮星和渐近巨星支双星系统，给出了产生Ia型超新星初始和最终的参数空间。观测中，AT 2019qyl是NGC 300中的一个含渐近巨星支星的共生星，其中渐近巨星支伴星质量约为1.2个太阳质量，半径约为320个太阳半径。他们发现，该共生星是Ia型超新星的前身星候选体。