超新星最新研究进展和
巨大超新星爆发的理论和观测研究进展

巨大超新星爆发的理论和观测研究进展近年来,巨大超新星爆发的理论和观测研究取得了重要进展。
巨大超新星爆发,是恒星爆炸的最终结果之一,其能量释放巨大,引起了天文学界的广泛关注。
本文将从理论和观测两个方面,探讨巨大超新星爆发的研究进展。
首先,我们来看看巨大超新星爆发的理论研究进展。
根据现有的天文观测数据和理论模型,巨大超新星爆发的机制可以归纳为两种:一种是核聚变失去平衡导致恒星内部能量迅速释放,引发爆炸;另一种是恒星内部物质积累过多,无法继续支撑,引发引力坍缩,形成黑洞或中子星,并释放巨大能量。
对于核聚变失去平衡机制来说,近年来研究者们主要关注的是恒星内部物质输运和核反应的动力学过程。
通过数值模拟和实验室实验,科研人员模拟了恒星内部物质输运的过程,揭示了物质传输在爆炸前的变化规律。
同时,核反应的动力学过程也是研究者们的关注点。
他们关注核聚变过程中的温度、密度、反应速率等参数的变化,以期理解恒星爆炸的过程。
这些理论研究为解释巨大超新星爆发提供了重要参考。
另一方面,观测巨大超新星爆发也是研究者们的主要关注点之一。
观测对于验证理论模型、揭示爆发机制以及研究超新星爆发后残骸演化具有重要意义。
近年来,随着天文观测技术的发展,研究者们能够观测到精细的超新星爆发后的光谱、时间变化以及残骸等信息,这为研究巨大超新星爆发提供了重要数据。
观测数据显示,巨大超新星爆发爆炸时释放的能量巨大,可达到数十个太阳质量以上,释放的光谱和辐射特征也与普通超新星不同,这使得巨大超新星的观测研究充满了挑战和科学活力。
在观测巨大超新星爆发过程中,科学家们不仅仅观测到巨大超新星的光学辐射,还通过射电波段观测到了超新星辐射的宽频谱特征。
这些射电观测数据显示,巨大超新星爆发释放的能量持续时间较长,能够影响周围星际介质的物质输运。
此外,近年来,X射线观测也为研究巨大超新星爆发提供了重要线索,通过X射线望远镜观测到的巨大超新星爆发后的残骸,研究者们发现了其中包含的高能粒子和等离子体物理信息,这为理解巨大超新星爆发的机制提供了重要线索。
最远超新星被证实距离地球105亿光年,也是至今为止最古老的超新星

最远超新星被证实距离地球105亿光年,也是至今为
止最古老的超新星
本文导读:最远超新星被证实距离地球105亿光年超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,而在近日,一颗最远超新星被证实,这颗超新星被命名为DES16C2nm,距离地球105亿光年,也就是说这颗超新星的光耗时105亿年才能抵达地球,这几乎是宇宙年龄的3/4,而宇宙年龄一般被认为是距今138亿年。
这颗命名为DES16C2nm的最远超新星是由国际科研项目“暗能量调查”(DES),利用大型天文观测设备在2016年8月首次探测到,南安普敦大学学者领衔的团队对这一探测结果进行了深入分析,从而让这最远超新星被证实,而且这还是一颗超亮超新星,是一种极度明亮且非常罕见的超新星,它的亮度通常比普通超新星高10-100倍。
DES是一种国际合作,为数亿个星系绘图,以便更多了解暗能量,这种暗能量通常被认为是造成宇宙加速膨胀的神秘力量。
而这次最远超新星被证实,可以帮助我们了解这次爆炸中产生的金属总量以及爆炸本身达到的问题,这些信息对探知这类宇宙爆炸的成因非常关键。
超新星爆发的机理与演化研究

超新星爆发的机理与演化研究超新星爆发是一种极其剧烈的天文现象,是恒星生命周期中最后的阶段,也是宇宙中释放能量最强的过程之一。
在超新星爆发中,恒星的质量会瞬间释放出来,形成一个高温高压的地点,甚至可以释放出比太阳还要亮百万倍以上的能量。
然而,超新星爆发的机理与演化过程仍然是一个非常有待研究的领域。
超新星爆发有很多不同的分类方式,其中最常见的一种是根据超新星爆发时是否有外壳爆炸来进行分类。
当外壳爆炸时,会发生一个非常巨大的振动,形成一个类似于声波的效果,穿过恒星并将其撕裂成碎片。
这种超新星爆发称为核心坍缩超新星爆发,是目前已知的最亮且能够释放出最多能量的天体事件之一。
相比之下,没有外壳爆炸的超新星爆发会比较柔和,但在演化的过程中,它们也会形成一些非常有趣的物质。
目前,科学家们已经观测到了大量的超新星爆发,也开始尝试着深入研究这一现象。
通过使用一系列不同的方法和仪器,他们不断地尝试着从不同的角度来理解超新星爆发的机理与演化过程。
其中,一种非常重要的研究方法是通过使用超大型望远镜来观测一颗恒星在演化过程中的变化。
通过分析这些变化中包含的氢原子的谱线,可以得到关于恒星质量和光度等信息,从而更深入地了解恒星的演化轨迹和超新星爆发的机理。
此外,过去几年中,科学家们还通过研究暗能量和暗物质等方面的知识来推断超新星爆发背后的真正机理,但这些推论仍然需要进一步的实证研究。
此外,近些年来,一个非常重要的发现是,在超新星爆发中,某些元素的形成比原先预计的要多得多。
例如,铁、镍等重元素在超新星爆发中的形成量,远远超过了恒星本身拥有的元素量。
这是因为,在超新星爆发中,高温高压环境下,元素原子核发生融合并合成新的原子核,从而形成了新的元素。
这种现象不仅帮助我们更深入地了解恒星和宇宙的起源,也对行星体生命的起源产生了深远的影响和启示。
综上所述,超新星爆发是一个异常剧烈的天文现象,是恒星演化周期的最后阶段,也是能量释放最强的过程之一。
超新星爆发的机制研究

超新星爆发的机制研究星空中的超新星爆发是宇宙中最壮丽的景象之一。
它们以其炫目的光芒和巨大的能量释放而闻名于世。
而理解超新星爆发的机制对于我们揭示宇宙的奥秘以及研究星体演化过程具有重要意义。
本文将探讨超新星爆发的形成机制以及研究方法。
超新星爆发指的是恒星在其寿命的末期因核燃料耗尽而引发的剧烈爆炸现象。
一个恒星,通常具有足够质量,尤其是大质量恒星,它们形成于分子云中的核心,经过一系列的演化过程,其中心核心的压力和温度达到极高的水平,使恒星可以进行核聚变反应,将氢转化为氦,释放出巨大能量。
然而,一颗恒星内部的能量并非是无穷无尽的。
当它将所有可用的核燃料燃尽时,它的内部结构将发生重大变化,导致极端的温度和压力不再平衡。
这时候,恒星无法再维持自身的运行,而发生剧烈的爆炸。
超新星爆发的形成机制与恒星的质量密切相关。
对于质量较低的恒星(类似太阳),结局通常是演化为红巨星,然后在核燃料耗尽后形成行星状星云。
而对于大质量恒星,它们在耗尽核燃料后,内部会发生可引起幅度巨大变化的核反应。
当核心内自由落度超过一个临界值时,将会引发快速的引力坍缩,核心内的物质将发生超压冲击,瞬间释放出巨大的能量和物质。
这种引发的超新星爆炸被称为核坍缩超新星。
核坍缩超新星的特点是有规律的光变曲线,通常在数天内达到最大亮度,然后缓慢减弱。
然而,并非所有超新星爆发都是核坍缩超新星。
最近的研究表明,还有其他机制可以引发超新星爆发。
其中一个是双星系统中的质量转移。
当一颗质量较大的恒星与其伴星形成双星系统时,较大的恒星会在进化过程中变成一个紧凑的白矮星。
当它吸积足够多的物质时,其质量将超过库仑极限,无法支撑自身的重力,导致剧烈爆炸。
这种类型的超新星爆发称为Ia型超新星,是宇宙中最明亮的爆炸之一。
由于Ia型超新星的光变曲线和爆发能量具有非常可测量的规律,成为测量宇宙加速膨胀的有力工具之一。
为了深入研究超新星爆发的机制,科学家采用多种方法来观测和分析这些现象。
宇宙新星:最新发现的星系惊艳无比

1. 人类对于宇宙的探索永远不会停止,而最近的一项令人兴奋的发现再次点燃了我们的好奇心。
科学家们最近发现了一颗惊艳无比的新星,这是一个全新的星系,将带领我们更深入地了解宇宙的奥秘。
2. 这个新星被命名为NGC 3256-东方红,它位于银河系的外围,距离我们约1300万光年。
科学家们使用了先进的天文观测设备和技术,如哈勃太空望远镜和甚大望远镜,来研究这个新星。
3. NGC 3256-东方红是一个非常罕见的星系,因为它是由两个巨大的星系合并形成的。
这种合并现象在宇宙中并不常见,因此这一发现具有极高的科学价值。
4. 这颗新星的亮度和壮丽的景象让科学家们着迷。
它的亮度超过了银河系中普通恒星的数百倍,其明亮的光芒能够在遥远的夜空中闪耀出来。
这给了我们一个机会来研究这个星系中发生的引力相互作用、恒星形成和宇宙演化等一系列重要的天文现象。
5. NGC 3256-东方红的外观也非常引人注目。
它呈现出一个扭曲的形状,充满了星际尘埃和气体的云团。
这些尘埃和气体云可能是星系合并过程中形成的,而且还可能是新星中恒星诞生的地方。
6. 不仅如此,科学家们还观察到了这颗新星中大量的超新星爆发。
超新星是恒星在生命周期的最后阶段发生爆炸的现象,释放出巨大的能量和物质。
这些超新星爆发对于星系的演化具有重要意义,因为它们能够将重要元素和物质重新分布到星系中。
7. 这项发现不仅让科学家们对宇宙的起源和演化有了新的认识,也为我们提供了探索其他类似星系的线索。
通过对NGC 3256-东方红的研究,科学家们可以更好地理解星系合并、超新星爆发和宇宙中其他重要天文现象的机制。
8. 此外,NGC 3256-东方红的发现也意味着我们对宇宙中存在的其他星系有了更多的了解。
它提供了一个独特的机会来研究星系形成和演化的过程,从而使我们更接近解开宇宙奥秘的答案。
9. 这一发现也激发了更多的研究兴趣和探索欲望。
科学家们希望进一步研究NGC 3256-东方红以及其他类似星系,以揭示更多关于宇宙起源和演化的谜题。
天文学研究的新进展和发现

天文学研究的新进展和发现随着科学技术的不断发展和进步,人类对于宇宙的探索也变得更加广泛和深入。
天文学研究一直是一个兴趣和关注的领域,而近年来在该领域的新进展和发现更是令人惊叹和兴奋。
本文将就最近发生的几项天文学研究的新进展和发现做一些简要介绍。
一、黑洞研究的新进展黑洞是当今天文学领域最令人瞩目的研究对象之一,因为它们是宇宙中最神秘的事物之一。
最近科学家发现了一种未知的中等质量黑洞,它们的质量比我们所知的超大质量黑洞小得多,但比我们能够直接观测到和理解的小黑洞大。
这一发现是关于黑洞研究的一个重大突破,它让我们更好地理解了黑洞的本质和行为。
此外,科学家还利用德国X射线高能天文卫星和其他材料,请注意这里不出现关连的网络链接,对两个相隔9年光年的星系中央的黑洞进行了精确测量。
他们发现,一个黑洞真的是食物链中的最后一个掠食者。
不仅如此,这个黑洞还吃掉了一颗相当于太阳大小的行星。
这项研究表明黑洞可以通过体积庞大的星体和其它宇宙灾难来长时间维持生命。
二、行星探索的新发现人类一直在关注着宇宙中的行星,同时也在对当前已知的行星进行探索研究。
最近,由NASA与斯皮策太空望远镜合作开展的恒星高精度视差探测计划有了新的进展。
该计划在银河系周围的恒星之间测量距离,在掌握这些数据的基础上能够发现与确立一颗新行星。
其中最新站出来的行星是在距离地球直接可观测的距离内,绕着它的恒星公转一周只需3.14天。
此外,科学家还通过利用现有的望远镜拍下了太阳系外围的一颗巨大行星。
这颗行星大约有13倍于木星的质量,远离它的恒星约37倍的距离。
这项发现进一步证实了类木行星不仅存在于银河系中,而且也可以在我们稳定可观测的距离之外存在。
三、宇宙微波背景辐射的研究宇宙微波背景辐射,也叫CMB辐射,是宇宙早期的一种热辐射。
科学家一直在关注CMB辐射中的小起伏和扰动,试图通过这些扰动来理解我们宇宙的演化和起源。
最近,科学家通过谷歌Sky模拟这些CMB辐射的起伏和扰动,达到了一个新的高度。
超新星爆发机理的模拟与研究

超新星爆发机理的模拟与研究超新星是宇宙中最为惊人的天体现象之一,它们的爆发释放出比整个银河系还要亮上数百万倍的能量。
超新星爆发背后隐藏着许多精彩而复杂的物理现象,科学家们通过模拟与研究,试图揭开这一宇宙谜题,以更好地理解宇宙的演化过程。
超新星通常是在恒星的演化末期发生的。
当恒星核心燃料耗尽时,核心会坍缩成极为致密的物质,释放出大量的能量,形成一个巨大的爆炸。
这场爆炸在短时间内释放出的能量相当于太阳数百万倍的能量,将恒星外层物质被抛射到宇宙中,形成华丽壮观的超新星遗迹。
目前,科学家们主要通过数值模拟和理论推导的方式来研究超新星爆发机理。
数值模拟是一种利用计算机对物理过程进行数值计算的方法,通过模拟恒星内部的物理过程,可以重现超新星爆发的全过程。
这不仅帮助我们理解超新星的物理机制,还可以预测超新星爆发后所释放的能量和物质的运动。
在超新星爆发模拟的过程中,科学家们需要考虑多种因素,如恒星的初始质量、演化历史、内部物质组成等。
他们使用复杂的数学方程和物理理论建立模型,将这些因素综合考虑进去,并通过计算机程序进行数值计算。
通过这些模拟,科学家们能够观察超新星爆发后的演化过程,探寻其内部物质的结构和运动规律。
通过模拟与研究,科学家们发现了一些关键的物理过程,这些过程在超新星爆发中起到重要的作用。
例如,当恒星核心耗尽燃料时,核心会发生剧烈的坍缩,形成一个高密度、高温的物体,称为中子星或黑洞。
中子星是一种极为稀有且奇特的天体,它的质量相当于太阳的数倍,但体积却仅为几十公里。
中子星产生的巨大引力可以造成周围物质的聚集,形成强烈的引力场。
这些引力作用使得爆发的恒星物质被压缩,释放出高能粒子,形成激烈的电磁辐射。
除了核心坍缩外,超新星爆发还涉及到爆炸波的形成与传播。
当核心坍缩并释放出大量的能量时,会形成一个巨大的高温物质球,向外扩散。
这个物质球会迅速膨胀并与周围的恒星物质相互作用,形成一个强大的冲击波。
这个冲击波会将恒星物质推向外部,形成超新星遗迹,并在扩散过程中释放出大量的能量。
超新星爆发观测的研究与进展

超新星爆发观测的研究与进展随着人们对宇宙的探索不断深入,人们对宇宙中最神秘且充满魅力的现象——超新星爆发的研究也愈加深入。
超新星爆发是天文学中非常重要的现象,它不仅是恒星演化的最终命运,也是宇宙中化学元素演化的关键环节。
本文将为您介绍超新星爆发的基本概念及当前的研究进展。
一、超新星爆发的发现与分类超新星爆发是指一颗恒星在演化末期使能量释放到极限,点燃高热、高压的核融合,最终喷发出巨大能量的过程。
超新星爆发的发现最早可追溯到公元1006年左右,当时中国和日本等地的天文学家记录到了一颗明亮的新星。
此后,人们陆续发现了很多类似的天体现象,并在此基础上对超新星爆发进行了分类。
目前,广泛应用的超新星分类方案是根据超新星光谱特征将其分为I型和II型两类。
其中,I型超新星不含氢,其光谱中出现明显的硅吸收线,通常又分为Ia、Ib和Ic三种亚型;而II型超新星一般含有氢、钠等元素,可通过其光度、光谱和速度三个方面进行分类,通常包括II-P、II-L等亚型。
二、超新星爆发的物理机制超新星爆发是由于恒星内部核融合反应衰减,重力无法对抗其自身压力,趋于不稳定而引发的。
根据超新星的类型和光变曲线,超新星爆发可以分为不同的阶段,如爆发阶段、冷静阶段、相互作用阶段等。
其中,Ia型超新星的物理机制是相对明确的,受到广泛关注,它产生于白矮星和正常恒星的爆炸过程中。
爆炸阶段的物理机制主要是白矮星的C/O核燃料点燃,产生核反应,然后产生强烈的爆炸冲击波。
冷静阶段则是指爆炸结束后,超新星内部的物质距发生灾难性的物理惯量效应而暂停运动的状态,一部分较轻物质则被吹出超新星外,形成氘、氦、氧等重元素,反过来又会在超新星相互作用阶段中与周围的介质相互作用,形成大量射电波、X射线等。
这些过程中,涉及到黑洞、暴星、引力波等多个超新星爆发相关的天文学研究领域,已经成为天文学领域研究的热点。
三、超新星爆发观测的研究进展超新星爆发的观测是天文学研究中的一项重要研究,旨在了解超新星爆发的物理过程、演化机制以及宇宙演化的历史。
宇宙中的超新星碎片研究超新星炸的碎片

宇宙中的超新星碎片研究超新星炸的碎片宇宙中的超新星碎片研究——超新星爆发后的碎片超新星是宇宙中一种极为巨大且亮度强烈的天体现象,它的爆发释放出的能量相当于整个恒星在几秒钟内释放的能量。
这种剧烈的爆发不仅将恒星本身摧毁,还会使得周围的物质被抛射到宇宙中,形成超新星碎片。
对宇宙中的超新星碎片进行研究,不仅可以深入了解超新星的形成和演化过程,还有助于揭示宇宙的起源和演化规律。
一、超新星爆炸与碎片形成机制超新星爆炸的过程是一种极为剧烈和复杂的天体事件。
当恒星的核燃料耗尽时,核聚变链反应不再能够平衡引力的作用,恒星表面发生剧烈的坍缩,形成一个高密度的中子星或者黑洞。
伴随着恒星表面物质的爆炸性释放,超新星碎片被以极高的速度抛射出去。
这些碎片中包含着丰富的化学元素,并且在宇宙中承载着能量和物质的传递。
二、探测和观测超新星碎片的方法为了研究超新星碎片,科学家采用了多种探测和观测的方法。
一种常用的方法是利用望远镜观测超新星爆发的光谱,通过分析光谱上的特征线,可以获得超新星爆炸前后物质的组成和性质。
此外,利用射电望远镜观测超新星爆发时的射电辐射,可以探测到碎片中的高能粒子和磁场的信息。
同时,还可以利用X射线和伽马射线望远镜来观测超新星碎片释放的高能辐射,这对于研究超新星爆发的物理过程和能量释放机制非常重要。
三、超新星碎片的研究意义超新星碎片的研究对于理解宇宙的演化过程和元素合成机制具有重要的意义。
首先,超新星碎片中的丰富化学元素为我们提供了研究宇宙化学演化过程的重要线索。
通过分析碎片中的元素组成和比例,可以了解星系中恒星形成和演化的历史。
其次,超新星碎片中的高能粒子和磁场对于研究宇宙射电、X射线和伽马射线辐射的来源和性质具有重要意义。
最后,超新星碎片的研究还对于揭示宇宙中的星际物质循环和能量的传递过程具有重要作用。
四、未来的研究方向与展望随着科技的不断进步和人类对宇宙的探索加深,研究超新星碎片的方法和手段也将得到进一步的提升。
2024年人类探索宇宙的新进展

04
太阳系内行星探测成果汇总
水星和金星探测成果
水星探测
轨道特征:成功绘制出水星的全局地 质图,揭示了其表面撞击坑、裂谷和
山脉的分布。
表面成分:通过光谱分析,发现水星 表面含有硫、钾等元素,暗示了水星 曾经历过火山活动。
金星探测
大气层研究:揭示了金星大气层的化 学组成,包括二氧化碳、硫酸等,并 发现其大气中存在闪电现象。
深空探测国际合作组织
多国联合启动月球基地建设计划,开 展月球资源开发和利用研究。
成立深空探测国际合作组织,协调各 国深空探测任务和资源,共同推进人 类对宇宙的探索。
Байду номын сангаас
火星探测国际合作
多个国家共同参与火星探测任务,分 享数据和成果,推动火星科学研究取 得突破。
03
深空探测技术突破与应用
火星探测技术进展
火星表面采样技术
研发出更先进的火星表面采样设备,实现对火星岩石、土壤和大 气等环境的高精度、无损采样。
火星内部结构探测技术
利用地震波、重力场和磁场等地球物理方法,探测火星内部结构和 组成,揭示火星形成和演化历史。
火星水冰资源探测技术
发展新的探测手段,如雷达和红外光谱等,寻找火星水冰资源的分 布和储量,为未来火星开发提供重要支撑。
深入研究暗能量与宇宙膨胀之间 的内在联系,探讨暗能量在宇宙 演化历史中的作用以及对未来宇 宙命运的影响。
修改引力理论挑战
面对暗能量带来的挑战,探索修 改引力理论的可能性,寻求新的 理论框架解释宇宙加速膨胀现象 。
07
未来宇宙探索趋势预测与挑战分 析
深空载人飞行任务展望
月球基地建设计划
随着多国对月球的浓厚兴趣,预计在2024年将出现国际合作建 设月球基地的提议,为长期驻留月球打下基础。
寻找超新星在星系中的足迹

寻找超新星在星系中的足迹
标题:寻找超新星在星系中的足迹
超新星是宇宙中极为壮观且充满活力的现象,它们的爆发释放出巨大的能量,产生出比太阳还要明亮数百倍甚至数千倍的光芒。
在我们所知的宇宙中,超新星的产生不仅给星系带来了动荡和变化,同时也为天文学家提供了独特的研究机会。
寻找超新星在星系中的足迹,是天文学家们长期以来的一项重要工作。
当一颗恒星走向生命的尽头,其核心内部燃料耗尽时,会发生剧烈的坍缩和爆炸,形成超新星。
这个过程持续时间短暂,但造成的影响却是深远而持久的。
超新星爆发释放出的能量和物质将在星系中留下明显的痕迹,这些痕迹对于研究恒星演化、星系形成和宇宙结构都具有重要意义。
为了寻找超新星在星系中的足迹,天文学家们通常通过望远镜观测星系中的亮点变化。
当一颗恒星爆发成为超新星时,其亮度会急剧增加,超过周围其他恒星的亮度,这种异常亮度的现象被称为“新星”。
通过比对观测数据,天文学家可以确定哪些亮点是超新星,从而揭示出超新星在星系中的位置和足迹。
通过研究超新星在星系中的分布和频率,天文学家们可以深入了解恒星的演化过程、星系的形成历史以及宇宙的结构和演化。
超新星的研究也为我们提供了重要的信息,帮助我们理解宇宙中的物质循环和能量转移过程,促进了对宇宙的更深层次的认识。
总的来说,寻找超新星在星系中的足迹是一项富有挑战性和意义深远的科学研究。
通过这一工作,我们可以揭示出宇宙中恒星生命周期的奥秘,探索星系形成和演化的规律,拓展我
们对宇宙本质的认知,为人类认识宇宙的边界提供了重要线索。
超新星爆发的物理学和化学研究

超新星爆发的物理学和化学研究超新星爆发是宇宙中极为猛烈的事件之一,它不仅能释放出大量的能量,而且还能重建元素的生命历程。
然而,这个过程背后的物理学和化学研究,对于我们了解宇宙的进化和构成,以及探索新的物理学和化学现象,至关重要。
一、超新星爆发的物理学超新星爆发是因为恒星内部核反应燃料耗尽引起的,这个过程被称为核融合。
在恒星的几百万年的寿命里,它会经历多种物理过程,并最终导致核燃料用尽。
此时,核反应停止,物质无法承受核心引力的压力而崩塌。
崩塌过程释放出来的能量会推开外层物质,形成一个巨大的气体球,这就是一个超新星爆发的形成过程。
超新星爆发过程中最初的几分钟里主要发生的是核反应。
在这个过程中,随着温度和密度的升高,大量的中子和质子结合形成了非常重的元素,例如铁、镍、锌和铜等。
直到燃料完全耗尽,核反应停止,并且核心仍在坍缩,压力非常大。
然而,这种压力被称为“中子流压力”的一种形式,它使得中子流出,物质达到了极度的紧凑和高密度状态。
在这个过程中,随着物质的两个子原子核相互撞击并融合,又形成了更重的元素,例如银、金、铂和钯等。
因此,超新星爆发不仅能释放出大量的能量,还能重建元素的生命。
二、超新星爆发的化学研究超新星爆发在元素的形成和分布上发挥了极其重要的作用。
事实上,我们身体中的铁、钙、镁和硅等元素,都是由超新星爆发产生的。
因此,超新星爆发对于我们了解元素在宇宙中的分布,以及如何在恒星中形成,都非常重要。
在超新星爆发中,当物质坍缩到极度的紧凑和高密度状态时,它会形成非常热的状态。
在这个环境下,从原子核分离出来的电子会再次重新结合起来,形成原子。
在超新星爆发中,这些原子以非常高的温度相遇,达到了足以打破化学键的能量。
这种独特的环境导致了许多非常稀有和有趣的原子,例如放射性同位素和重元素等的形成。
此外,超新星爆发中产生的元素也对太阳和其他恒星的形成起到了重要的作用。
在宇宙早期,没有很多重元素,大多数都是氢和氦,缺少了其他元素对恒星的生命是非常不利的。
超新星爆发的物理机理及研究方法

超新星爆发的物理机理及研究方法超新星是指恒星在完全消耗掉它的燃料后引起的爆发现象。
这种现象释放出极高的能量和物质,对于宇宙演化和星系形成等方面都有重要影响。
因此,超新星研究一直是天文学家关注的焦点。
本文将介绍超新星爆发的物理机理以及研究方法。
一、超新星爆发机理超新星是恒星演化的最终阶段。
在恒星内部核反应的作用下,恒星生成一系列的元素,直到铁元素。
铁元素核反应需要吸收能量,因此会减弱恒星内部的热核反应。
一旦恒星内部的热核反应停止,就会引起核内压力失控,恒星内部开始坍缩。
当核内压力高到一定程度时,核反应重新开始,在短时间内燃烧掉包括铁在内的所有元素,释放出大量能量,这就是超新星爆发的原因。
超新星爆发的能量极为巨大,一颗超新星可以释放出比整个星系的能量还要多的能量。
超新星爆发释放出的物质与光谱信息可以告诉我们很多事情,例如根据恒星的质量和光谱信息可以推断其演化前和演化后的状态等。
二、超新星研究方法1.可见光观测超新星爆发后,会产生一定的光亮,因此最简单直接的方法就是通过望远镜进行可见光观测。
可见光观测可以提供爆发前,爆发中和爆发后的光谱信息和光度信息,因此是研究超新星的一种重要方法。
2.射电观测超新星爆发后还会释放大量的射电辐射,因此射电观测也是研究超新星的一种重要方法。
射电观测可以提供信息,例如超新星激波扩散的速度、距离和射电辐射光度等。
3.X射线和伽马射线观测超新星爆发过程中也会释放出X射线和伽马射线,因此通过X 射线和伽马射线观测可以提供超新星爆发后的更全面的信息。
这些观测可以提供有关超新星爆发的能量释放和高能粒子产生的信息。
4.数值模拟除了实地观测外,数值模拟也是研究超新星的一种重要方法。
数值模拟可以模拟超新星爆发前、爆发中和爆发后的各个阶段的演化,这可以帮助我们理解超新星爆发的复杂物理过程。
五、结论超新星爆发是一种充满能量和物质释放的天文现象。
研究超新星有助于我们更深入地了解恒星演化和宇宙演化过程,这对我们认识星系的形成和宇宙的进化有重要的意义。
天文学知识:天文学家如何探测和研究“超新星和它们的遗迹”

天文学知识:天文学家如何探测和研究“超新星和它们的遗迹”超新星是宇宙中一种非常恢弘的现象,它们的爆发释放出的能量比太阳释放出的能量还要强大。
超新星爆发不仅在宇宙中产生了令人惊叹的光谱和物理效应,也为天文学家提供了研究宇宙演化和物质循环等重要信息。
对超新星和它们的遗迹进行探测和研究是天文学研究的重要课题之一。
一、超新星的探测1.光学观测天文学家可以利用望远镜对夜空进行连续观测,在适当的时机,通过观察到的明亮的超新星爆发现象进行探测。
2.射电观测超新星的爆发释放出的大量能量会产生广泛的射电辐射,利用射电望远镜也可以对超新星进行探测。
3. X射线和γ射线观测超新星的爆发过程中,会产生大量的高能辐射,包括X射线和γ射线,因此天文学家也可以利用X射线和γ射线望远镜来进行探测。
4.中微子观测超新星爆发过程中会释放大量的中微子,中微子望远镜也可以对超新星进行探测。
二、超新星和它们的遗迹的研究1.光学和射电的观测天文学家可以通过对超新星和它们的遗迹进行光学和射电观测,了解其亮度和谱线特征等信息,从而推断超新星爆发的类型和爆发机制。
2.天文学家还可以通过对超新星和它们的遗迹进行观测,研究它们的运动学特征,推测超新星爆发时的爆发物质的运动和演化过程。
3.天文学家也可以通过射电和X射线观测,研究超新星和它们的遗迹的磁场、电子等信息,从而了解超新星爆发的动力学特征。
4.天文学家还可以通过对超新星和它们的遗迹进行中微子观测,了解超新星爆发过程中产生的中微子流动和能量释放情况,进一步研究超新星爆发的物理过程。
三、超新星和它们的遗迹的意义和应用1.超新星和它们的遗迹研究对于理解宇宙的演化过程具有重要意义,可以帮助人类了解宇宙中的物质循环和元素合成过程。
2.超新星和它们的遗迹研究还可以为天文学家提供了解宇宙中的星系演化和星系间相互作用的重要信息。
3.超新星和它们的遗迹研究还可以为人们提供了解宇宙中高能辐射和宇宙射线的重要信息,从而为宇宙中的高能天体物理过程提供重要依据。
宇宙中的超新星发研究超新星对宇宙的影响

宇宙中的超新星发研究超新星对宇宙的影响超新星是宇宙中一种极为壮观的天体现象,它们不仅给我们带来了视觉上的震撼,更具有深远的科学意义。
超新星的发现与研究不仅揭示了恒星的生命周期和宇宙的演化过程,还为我们理解宇宙中的元素起源、星系形成以及暗能量的存在提供了重要线索。
本文将深入探讨超新星的特性、形成机制以及对宇宙的影响。
一、超新星的特性1. 光度和持续时间超新星爆发时释放出极大的能量,其光度可达到数十亿倍于太阳的亮度。
超新星的持续时间通常在几个星期至几个月之间,其亮度随时间呈现出一个明显的峰值和衰减过程。
2. 光谱特征超新星的光谱可以分为两大类:I型和II型。
I型超新星的光谱缺乏氢吸收线,而含有丰富的硅线和钙线。
II型超新星的光谱则包含明显的氢和其他元素的吸收线。
3. 遗迹超新星爆发后,留下的遗迹是其研究的重要依据之一。
超新星遗迹在长时间内都可以通过射电、X射线和可见光等观测手段进行研究,揭示了超新星爆发的性质和演化过程。
二、超新星的形成机制1. 核聚变引发的超新星质量较小的恒星会耗尽其核心的燃料,在核聚变反应不再维持恒星平衡时,产生的重力将使恒星崩塌。
当恒星的核心质量超过针对电子简并压力的临界质量(钱德拉塞卡极限),核反应将进一步加剧,导致恒星发生可见光持续数百万年的核聚变爆炸。
2. 白矮星引发的超新星白矮星是一种质量较小而体积相对较小的星体,其组成主要由氦和碳等元素组成。
当一个质量接近太阳的恒星的核心用尽燃料后,不再产生能够抵消内部重力的压力,其外层物质将不断向核心堆积,最终导致白矮星的质量超过针对电子简并压力的临界质量。
此时,白矮星会发生热核爆炸,将所有的物质彻底炸散,形成超新星。
三、超新星对宇宙的影响1. 元素合成超新星爆发时释放出大量的能量,这些能量使恒星内部的原子核发生碰撞和融合,形成更重的元素。
超新星合成了许多重要的元素,例如氧、碳、铁和钙等,这些元素在爆炸结束后被释放到宇宙中,为星际物质的丰富和新星系的形成提供了原料。
超新星爆发物理学及天文学探究

超新星爆发物理学及天文学探究第一章:超新星爆发物理学的研究进展超新星是迄今为止已知的宇宙中最强大的自然爆炸事件之一,其能量远远超过了太阳在其整个寿命中所释放的能量。
因此,深入探究超新星的爆发物理学和天文学是天文学家和宇宙物理学家长期以来一直致力的领域。
在过去,超新星爆发物理学的研究主要侧重于理论模型的建立、计算机模拟以及实验室中的小规模实验,这些成果虽然丰硕,但难以直接观测到超新星爆发的现场。
然而,随着现代望远镜和天文观测技术的不断发展,科学家们可以通过观测超新星爆发的电磁波辐射、重元素产生和星体运动等,来验证之前的理论模型和解释超新星爆发过程中的复杂现象。
特别是,近年来多波段和多时刻的观测方案所提供数据的丰富性和精确性,极大地促进了超新星爆发物理学研究的进展。
第二章:超新星分类及其特征根据超新星爆发的方式和光度特征,超新星被分为I型和II型两大类。
其中,以恒星爆炸造成的超新星为主的II型超新星,其光谱中亮度曲线的变化规律和一些核素丰度检测成为研究超新星演化和核物理过程等方向的重要突破口。
超新星的爆炸机制起初是围绕著两个主要理论模型,即核爆炸模型和光度反冲模型。
直到当今,这两种理论依旧至关重要。
事实上,核爆炸模型、特别是壳层核爆炸模型现在被广泛接受,以解释大多数主要超新星。
而光度反冲模型则提出许多有效的标准光度距离测量,从而补充和验证了核爆炸模型。
不过,两者纷争和有效性评价依旧是此领域未解决的问题之一。
第三章:超新星爆发物理学的普适性和研究难点超新星爆发物理学研究的普适性,既涵盖了理论模型验证和演化分析的方面,也涉及到爆炸机制、爆发特征、爆发后残骸和弥散核物质构成等方面的分析。
此外,超新星爆发物理学的研究还需要涵盖多尺度统一化的观测数据,从局部微观尺度,如核物理过程到宏观尺度,如爆炸对星系演化和宇宙大尺度结构的影响等多个方向进行探究。
在超新星研究中,除了观察到的电磁辐射外,一些直接和引导研究的研究结果经常需要借助模拟和计算机模拟的方式得到研究的解析结果。
天文学中超新星的研究

天文学中超新星的研究在我们的宇宙中,有些恒星运转之后会燃尽其核心中的氢,开始燃烧其余的元素,其外壳会逐渐膨胀,形成红巨星。
当恒星的核心燃烧完,它会失去支持其外壳的能量,外壳会坍缩,导致恒星的爆炸性死亡。
这种爆炸的现象被称为“超新星”。
超新星的能量是极其巨大的,在爆炸期间,瞬间释放出比太阳还要亮上数亿倍的亮度。
这种事件对天文学研究来说非常重要,能够为科学家提供大量资料,以更深入理解宇宙的起源以及如何对其进行测量。
超新星被认为是宇宙中最暴力的自然现象之一,其爆炸过程对于天文学家而言是非常重要的研究课题。
随着观测技术的飞速发展,天文学家们得以通过遥远的望远镜监测和记录这些事件发生的过程,从而更加了解超新星爆炸的机理以及其后续影响。
超新星在宇宙中分布广泛,每年大约有三百个左右的超新星爆炸,其中一些非常容易观察到,而另一些则比较难以发现。
这就需要天文学家运用各种技术和方法,如遥感技术、X射线、紫外线和射电波等,才能够准确地监测到超新星的爆炸。
以提高爆炸新性为目标,研究人员对超新星花费了很多心血。
他们使用了观测和模拟工具,建立了超新星爆炸时的模型,成功地解释了一些神秘的现象。
其中一个经典的例子是数值模拟预测的超新星类型IIb的光谱。
通过模拟,研究人员发现这种类型的超新星随着时间的推移,其光谱中被称为“吸收线”的特征逐渐消失,这一发现为确定爆炸型提供了重要手段。
超新星的研究在科研界产生广泛的应用之后,愈发变得重要。
其应用领域包括宇宙学,起源和演化,核物理以及物理三个大领域。
在宇宙学领域,通过分析不同形式的超新星,人们成功地揭示了宇宙加速膨胀和暗能量的存在。
在星系演化领域内,超新星的爆炸可以帮助说明星系中恒星形成和演化的规律。
在核物理领域,研究人员模拟超新星爆炸过程,以提高我们对中子星和黑洞形成的理解。
在宇宙射线的研究中,超新星爆炸也为人们提供了重要的研究资料。
在实际应用中,研究人员可以通过测量超新星的光度和光谱来确定其类型和爆炸时期,通过测量超新星爆炸时释放出的能量,还可以了解它们所在星系和周围恒星的状态。
超新星宇宙学的观测与研究进展

超新星宇宙学的观测与研究进展吴潮;张天萌;王晓峰;裘予雷【期刊名称】《天文学进展》【年(卷),期】2013(031)001【摘要】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.%Supernova Ia serving as a standard candle, plays an important role in the cos-mological probes. Along this line, the pioneer studies which discovered the accelerating expansion of the Universe, won the 2011 Nobel Prize in Physics. In this paper, we give a detailed review on this topic including the histories, recent progresses and future prospects as well as the related studies in China.rnWe first present the cosmological principles that are related to the expansion of the Universe and the role of Supernova Ia as a standard candle in probing this expansion. The pioneer observational studies carried out by the Supernova Cosmology Project and High-z Supernova Search Team, which won the Nobel Prize are then reviewed in detail.rnAfter these, we outline the recent progresses, especially the various supernova search projects from local universe tohigh redshift, such as the CfA, SNFactory, PTF, panStarrs, SDSS, Essence, SNLS and HST. These projects reveal similar conclusions about the accelerating expansion of the Universe, while as expected with higher precisions. The up-to-dated sample of Union 2.1 is introduced and the related constraints are discussed as well.rnApart from these, we also give a brief introduction to the related investigations and projects being or to be carried out in China. And finally short discussions about the future prospects about the supernova cosmology are presented.【总页数】19页(P37-55)【作者】吴潮;张天萌;王晓峰;裘予雷【作者单位】中国科学院国家天文台,北京100012;中国科学院国家天文台,北京100012;清华大学,北京100084;中国科学院国家天文台,北京100012【正文语种】中文【中图分类】P145.3【相关文献】1.超新星和宇宙学 [J],2.南极巡天单远镜对深空探测的意义——在超新星宇宙学及太阳系外行星方面的前沿研究 [J], 无;3.信息论背景下Ia型超新星宇宙学的贝叶斯统计分析和距离对偶关系检验 [J], 马骢4.基于Ia型超新星数据的宇宙学模型简并与分立性质研究 [J], 吴晋;夏腾;满中意;刘思琦;张同杰5.利用超新星和伽玛暴观测限制宇宙学模型:物质创生模型 [J], 袁强;王宝泉;张同杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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超新星最新研究进展和“宇宙暗能量”问题质疑彭秋和 (南京大学天文系)乛、引言:问题的提出“宇宙暗能量”问题是自1998年以来天文学(主要是宇宙学分支)和物理学(主要是粒子物理学分支)最为火热的研究课题之一。
近十余年来,有关的学术研究论文己超过1万篇。
粒子物理学家至今不仅未弄清楚“暗能量”的规律,甚至连这种来自虚无渺茫的“真空”的“暗能量”究竟是什么也未明白。
这就使得它成为被新闻媒体炒作得几乎人人皆之的自然科学热门话题之一。
“物理学新规律”成为某些学者在科学普及讲座中最常用的口头禅。
“宇宙暗能量”的这股热浪排山倒海地压倒了科学界与新闻媒体界。
可以说,在宇宙学研究中它占据了主导的潮流。
其实,早在1998年以前,在宇宙学研究中就出现了一些难以解释的矛盾。
例如:1)对银河系內某些最年老的恒星,天文学家测定或估算的年龄似乎大于测定的宇宙年龄。
有人提出,如果宇宙现阶段是加速膨胀的话,因而,人们通过现有的宇宙膨胀速度计算出来的宇宙年龄就小于宇宙的真实年龄。
这样就可以自然地消除了这个矛盾;2)在利用WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe 的缩写)研究宇宙微波背景辐射的各向异性分布(相差的量级为10-5-10-6)时,当人们利用多个理论参量来拟合观测资料时,存在着一些棘手的困难,于是有人曾提出过如果假设宇宙现阶段正在加速膨胀,资料的拟合似乎较好。
不过,上述两方面研究中提出的设想仅仅是理论上的一种猜想而己。
导致“宇宙加速膨胀”推论的直接关键观测证据是从1998年开始的对于于Ia型超新星(简写为SNIa)的系统观测研究发现的。
这直接导致了存在“宇宙暗能量”的推论。
对这个问题感兴趣的朋友可以在网上(网址/9780521516006)查询2010年发表的关于“宇宙暗能量”问题的专著: < Dark Energy – Theory and Observations> ,作者为Luca Amendola & Shinji Tsujikawa。
“宇宙暗能量”问题是从“宇宙现阶段正在加速膨胀”的所谓天文观测现象直接推衍出来的物理结论。
这本专著中作者列举了有关于“宇宙加速膨胀”的5种观测证据:1)宇宙年龄同最老的恒星年龄的比较;2)超新星的观测分析;3)宇宙微波背景(CMB)辐射的各向异性分布的分析研究;4)宇宙早期重子声振荡(BAO)的研究;5)宇宙大尺度结构(LSS)的观测研究。
所谓第一种“证据”只能当作是一个尚未知晓的矛盾。
后三种“证据”都是建立在相当复杂的理论模型基础上,引进了一些拟合参量。
而且也利用了某些数值拟合关系式,这必然存在拟合误差。
在利用WMAP的观测来拟合这些参量时,这种间接证据的可靠性与误差分析需要严格认真地分析。
关于“宇宙加速膨胀”的最严格、可靠的直接的观测证据被认为是Ia型超新星的观测(证据3))。
其它的间接证据是难以同它相比较。
本文是根据2009-2010年间Ia型超新星观测和理论研究的最新进展来论证这个所谓“最严格、可靠的直接的观测证据”是不可靠的。
由此出发,“宇宙现阶段正在加速膨胀”和“宇宙暗能量”问题是值得质疑的。
为了分析Ia 型超新星观测所推论的“宇宙加速膨胀”的不可靠性,我们首先从遥远天体(包括星系)距离测量的标准方法与 “标准烛光”说起。
二、标准的距离标:经典造父变星1912,哈佛大学年轻漂亮的天文观测员Leavitt 小姐在整理小麦哲伦(星)云的(7颗)经典造父变星的观测资料时,按它们亮度变化周期(Π) (从长到短)的次序排到时,意外地发现它们的亮度也同样地(从亮到暗)的次序排列,由此她发现了著名的经典造父变星的亮度变化周期和光度之间的关系(简称周光关系)。
近年来人们采用的造父变星的周光关系为47.2log 15.1)/log(+∏=Θd L L (1),其中, Πd 为造父变星的(视)亮度变化周期(以天为单位。
L 为造父变星的光度, L ⊙ 为太阳光度(3.8⨯1026 焦耳/秒)。
后来, 人们通过对遥远距离的星系中的造父变星进行光度测光的细心观测,并利用这个造父变星的周光关系来测定遥远星系的距离。
其原理如下:只要进行的细心测光(现在利用先进的CCD 观测)研究,测定造父变星在亮度极大时的视星等(m )就可以利用公式M = m + 5 – 5log D(pc) – A + K (2)来计算它的在光极大时的绝对星等(M )。
式中A 为星际(或星系际)消光改正,K 为星系红移改正值。
不过,人们通常利用不同的光学波段的滤光片来测定不同颜色的视星等(现在较先进的多色测光是U(紫外星等)、B(兰星等)、V(仿视星等)、R(红)、I(近红外)),然后通过较为复杂的方式求出热改正, 归算到绝对热星等(M 热)。
只有通过绝对热星等才能从简单关系L M 热log 5.2-= 来计算恒星的光度。
为了较精确地确定上述经典造父变星周光关系的零点值((1)式右端第二项,现在确定为2.47),人们首先对于一些距离相当近的(银河系内的)经典造父变星,通过利用 “三角视差”方法来高精度地测定它们的距离(近年来Hipparcos 卫星可以相当精确地测定太阳附近几个Kpc 内恒星的三角视差,精度高于1⨯10-3 角秒)。
并通过上述测光方法来确定它们的绝对热星等和光度。
再将这些经典造父变星的光变周期和它们的光度进行统计分析,较准确地给出周光关系的斜率和零点。
在这个较精确的周光关系基础上,只要遥远星系中观测发现了这种经典造父变星,就可以根据它的光变周期计算它的光度(和绝对热星等)。
反过来,再通过多色测光测定不同颜色的视星等,结合热改正的研究来推算它(以及它的寄宿星系)的距离。
正因为如此,经典造父变星曾经被誉为 “量天尺”。
1924年, Hubble 由此观测发现 仙女座大星云(M31)等等都是离我们非常遥远的河外星系。
1929年,Hubble 惊奇地发现:除了最近的少数几个河外星系外,几乎所有较遥远的河外星系的光谱线全部都呈现向红端位移的现象,而且,距离愈遥远的星系,谱线红移量(z)愈大,几乎与它们的距离成正比。
星系光谱线的红移反映了它们正在远离我们运动。
所有遥远的河外星系的光谱线全部都在远离我们而运动,而且距离愈远的星系,远离速度愈快 ------ 这表明了宇宙正在膨胀。
也就是说,宇宙膨胀是Hubble 观测发现的星系距离-星系光谱线红移关系式的这个重大发现的直接天文观测证据。
不过,实际的测光工作是相当复杂的。
100年来, 随着天文观测技术的进步,周光关系的零点经历了多次不断地改进, 现在的周光关系零点的数值为2.47。
每当周光关系零点值有较大的改进时,所有用此方法测定的河外星系距离也就有较大的变化。
例如,在20世纪七十年代以前,人们确定的仙女座大星云(M31)的距离为75万光年。
而在七十年代,由于造父变星周光关系零点值的改进,它距离为150万光年,而后再次经过改进,仙女座大星云距离的最新值为220万光年。
此外,经过天文学家在几十年间反复的细心研究,对于在不同方向、不同距离天体位臵处的星际和星系际空间的上述消光(主要由星际尘埃与气体造成的)改正已经充分了研究。
但是,人们发现在不同光学波段上星际消光改正观测值不同,甚至相差很大。
特别是星系际空间,在通常的光学波段上,星系际消光非常严重,甚至可达60%-80% 。
只有波长大于 2.2μm 的远红外波区,星系际消光低于10%。
也就是说,只有远红外波段的观测才相当精确)。
人们普遍认为,对于不是太遥远(红移远低于0.1)星系,只要发现了经典造父变星,是可以利用这个方法较精确地测定星系的距离。
精度可达千分之一角秒。
可是,由于经典造父变星亮度极大时的绝对星等只有-6m ,因而对于红移超过于0.1的极遥远星系, 造父变星难以观测,即使发现,其观测误差也太大,无法由它定距离。
由于I a 型超新星光极大时的绝对星等可达-20m 左右, 亮度远远超过了造父变星。
于是人们自然地联想到,利用极遥远星系中的I a 型超新星观测来确定这些星系的距离。
三、Ia 型超新星作为宇宙“标准烛光”和 “宇宙加速膨胀”的发现 “宇宙暗能量”问题的天文来源的逻辑关系如下:―宇宙暗能量‖ ―宇宙加速膨胀‖遥远(高红移)星系的SNIa 观测 + SNIa 光极大为标准烛光(关键假设) 我们简短地来讨论这个关键假设。
大量的关于Ia 型超新星观测资料表明:绝大多数SNIa 光极大的绝对星等都相当接近,大约在-20.0 m 到-20.5 m 范围内。
于是,人们根据下述SNIa 的 ―标准‖ 爆发图象,猜测并假设所有的I a 型超新星在爆发光极大时的光度(绝对星等)都相同。
SNIa 的 ―标准‖ 爆发图象为:在密近双星系统中,当吸积的白矮星质量增长达到Chandrashkar 极限质量 Θ≈→M M M ch 38.1时, 广义相对论效应(引力明显超过牛顿引力)引起吸积白矮星坍缩。
在白矮星坍缩过程中,密度、温度急剧上升。
当温度上升到2⨯108K 以上时,点燃极其猛烈的爆炸性核燃烧,导致热核爆炸型超新星(SNIa )爆发。
基本上整个星体热核爆炸, 全部炸光。
中心不遗留致密残骸。
爆炸抛射物(最高的初始速度达到(1-2)⨯104 公里/秒)向外扩张逐渐形成星云状的超新星遗迹。
SNIa 是宇宙中规模最大的热核爆炸。
天体物理学家迄今也仍然无法从理论上模拟出Ia 型超新星和II 型超新星的真实爆发过程。
虽然如此,由于它的爆发发生在当吸积的白矮星质量增长达到Chandrashkar 极限质量 (1.38M ⊙),(按照爱因斯坦的质量-能量关系式)它所具有的总能量为M ch ⨯c 2 是一个固定值,它爆发时产生的总光学辐射能量和光极大时的光度也很可能是一个常数值。
从能量角度来看,这个假设似乎是合理的。
直钊2010年夏天以前,上述的―标准‖ 爆发图象却几乎是天文学界一致共识的。
既然Ia 型超新星在爆发的光极大时的光度(绝对热星等)数值是一个固定值,人们只要测定它在光极大时的视亮度(视星等),就可以按照(2)式来计算它的距离。
因此,对于极其遥远的高红移星系,人们就把Ia 型超新星当作 “标准烛光”、对星系中出现的SNIa 进行细致的观测来确定它的寄主星系的距离。
虽然在实际天文观测上,不同的SNIa 在光极大时的绝对星等可以相差(0.5m -1.0m ) 以上,人们不顾这个差异,往往采用1993年Philips 提出的半经验公式将具体观测到的Ia 型超新星光极大时的绝对星等归一化到 ―标准烛光‖。
Phillips 的半经验关系式为bp m a L )(15∆⨯= (3) 式中∆m 15 是SNIa 光极大后15天内亮度下降的幅度(视星等的差值)。