三维数值模拟揭示第谷超新星前身星吸积过程

发布时间:2021-01-11 10:31:06      来源:科技日报

  三维数值模拟揭示第谷超新星前身星吸积过程

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  科技日报昆明1月10日电 (记者赵汉斌 通讯员陈艳)第谷超新星是少数肉眼可见的超新星之一。记者10日从中国科学院云南天文台了解到,该台焦承亮副研究员和厦门大学薛力副教授团队合作,通过三维数值模拟揭示了第谷超新星前身星的吸积过程。

  第谷超新星是一颗著名的Ia型超新星,Ia型超新星作为“标准烛光”在宇宙学测距中发挥着重要作用,被成功应用于宇宙学常数的计算,此外它们对于星系化学演化的研究也非常重要。

  焦承亮介绍,通过对第谷超新星爆发后的遗迹进行观测研究发现,在双星系统的吸积阶段需要有较强的外流,从而在双星系统周围吹出一个空腔,超新星爆发后抛出的物质需要在这个空腔中进行演化,才能形成目前观测到的超新星遗迹的特殊结构,但是这个外流的产生机制尚不清楚。

  合作团队对第谷超新星前身星系统的吸积过程进行了三维数值模拟,并对不同情况下产生的外流结构进行了研究。不含磁场的情况下,吸积流在达到准稳态以后,产生的外流主要集中在赤道面上;假定磁场能和内能满足能量均分的情况下,准稳态下高纬度的外流和赤道面处的外流强度大体相当;要产生观测所需要的外流结构,所需要的磁场强度应为以上两种情况之间。经过多次模拟计算,这个磁场强度约为B=5.44×103G,其中包含了吸积物质中的磁场以及白矮星自身的磁场。

  在这个强外流的吸积模式下,吸积过程中的物质损失率很大,但是持续时间有限,所以并不会影响最终的超新星爆发。研究成果已发表在著名国际期刊《英国皇家天文学会月刊》上。

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