文档介绍：超新星 与 中子星
彭秋和
(南京大学天文系)
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历史上的超新星
爆发时间(AD)
光度极大星等
发现者
遗迹
185 ?
-8
中国天文学家
RCW 86
393
-1
中国天文学家
837 ?
-8 ?
中国天文学家
IC 443
1006
-10
中/阿天文学家
SN 1006
1054
-5
中/日天文学家
Crab Nebula
1181
-1
中/日天文学家
3C 58
1572
-4
Tycho Brahe
Tycho
1604
-3
Kepler
Kepler
1680
5 ?
John lamsteed
Cas A
1987
+
Ian Shelton
SN 1987A
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1054超新星遗迹
---蟹状星云(Crab)
及其脉冲星(PSR0531)
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近代超新星研究的序幕
1934年Baade & Zwicky在对河外星系的超新星进行系统地观测研究的基础上,在1/3页的短论文中提出了四个完全崭新的重要预言,它不仅正式提出中子星的观念,而且创见性地以超新星为枢纽把它同恒星死亡、中子星、高能宇宙线的起源联系起来。
恒星死亡超新星爆发中子星
超新星爆发高能宇宙线的起源
1942年Gamow利用Urca过程机制来探讨大质量恒星晚期核心坍缩的可能性
1960年丘宏义等人首先研究大质量恒星内正负电子对湮灭发射中微子对过程并提出它可能导致超新星爆发。这实际拉开了现代高能天体物理理论研究的序幕。
1966年Colgate 从流体动力学出发,首次从解析角度探讨了超新星核心坍缩的动力学过程。正式拉开了现代超新星研究的序幕
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超新星分类
分类:I型(Ia, Ib/Ic)—无H线;II型—有H线
光变曲线不同
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Spectral Type
Ib
Ic
II
Ia
无氦光谱线
明显的氦
(吸收)光谱线
无硅光谱线
明显硅(Sinicon)
(吸收)谱线
无氢光谱线
以氢光谱线
为
最强
光谱
物理机制
吸积白矮星
的热核爆炸
大质量恒星演化终结时核心坍缩
(在红巨星阶段通过强大的星风
可能己经丧失它的止氢包层甚至氦包层)
光变曲线
单纯、线性下降
L(线性下降)、P(呈现平台)、I(不规则)三类
致密残骸
无
中子星(呈现为脉冲星)
或者黑洞?
Rate / h2 SNu
Observed
Total 2000 as of today (nowadays 200/year)
中微子发射
100 可见光能量
不重要
Ia
Ib
Ic
II
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两类超新星的主要特征
超新星类型
Ia
II
极大光度
3 x 109 L⊙
3 x 108 L⊙
光谱
无氢光谱线;重元素光谱线很多;后期Fe线最强
最强的是氢光谱线
前身星
双星系统中的白矮星
大质量恒星
爆发原因
伴星物