新研究或刷新對宇宙“標(biāo)準(zhǔn)燭光”前身星認(rèn)知

近日從中國科學(xué)院云南天文臺獲悉，該臺研究人員近期發(fā)現(xiàn)，白矮星吸積的物質(zhì)能有效阻止白矮星表面光學(xué)厚星風(fēng)的發(fā)生，這可能改變?nèi)藗儗a型超新星前身星單簡并星模型的認(rèn)識。著名國際期刊《皇家天文學(xué)會月刊》在線發(fā)表了這一成果。

Ia型超新星被公認(rèn)為宇宙“標(biāo)準(zhǔn)燭光”。20世紀(jì)90年代，人們利用它測距發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹，意味著宇宙中存在暗能量，這一發(fā)現(xiàn)對基礎(chǔ)物理研究提出了巨大的挑戰(zhàn)。盡管Ia型超新星在現(xiàn)代宇宙學(xué)乃至基礎(chǔ)物理學(xué)等方面是如此重要，人們對于Ia型超新星的前世今生仍不清楚。如果其前身星問題得不到解決，就可能會阻礙精確宇宙學(xué)的發(fā)展。

吸積白矮星被認(rèn)為是Ia型超新星最可能的前身星候選體之一，這種雙星系統(tǒng)是由一顆白矮星和一顆正常恒星組成的。但是，吸積白矮星如何演化成Ia型超新星，目前仍存在諸多爭議。

“前人研究發(fā)現(xiàn)，如果雙星間物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率過高，白矮星很快就會和伴星并合成一顆單星，從而不會發(fā)生Ia型超新星爆炸?！痹颇咸煳呐_孟祥存研究員介紹，為了克服這一難題，人們提出了光學(xué)厚星風(fēng)模型，即通過白矮星表面產(chǎn)生的光學(xué)厚星風(fēng)來調(diào)節(jié)雙星間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率，以避免白矮星與伴星之間的并合。因此，光學(xué)厚星風(fēng)模型被認(rèn)為是白矮星能夠通過吸積物質(zhì)發(fā)生Ia型超新星爆炸的物理基礎(chǔ)。

然而，近年來，人們發(fā)現(xiàn)很多觀測現(xiàn)象與光學(xué)厚星風(fēng)模型的預(yù)言之間存在矛盾，這意味著Ia型超新星的前身星中可能并沒有發(fā)生過光學(xué)厚星風(fēng)。為此，云南天文臺博士研究生崔英朕與孟祥存研究員重新考慮了光學(xué)厚星風(fēng)發(fā)生的條件，提出白矮星吸積的物質(zhì)與星風(fēng)之間的相互作用可阻止光學(xué)厚星風(fēng)發(fā)生。

研究發(fā)現(xiàn)光學(xué)厚星風(fēng)能否發(fā)生，有賴于雙星間物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率的大小。在速率足夠高的情況下，白矮星吸積的物質(zhì)能夠有效阻止光學(xué)厚星風(fēng)的產(chǎn)生。這一結(jié)果為解決光學(xué)厚星風(fēng)模型與觀測上的矛盾提供了一種理論解釋，同時也對Ia型超新星前身星的相關(guān)研究提出了新的問題。