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來(lái)源：賽先生 恒星也有“生老病死”，大質(zhì)量恒星在死亡時(shí)會(huì)發(fā)出璀璨之光——超新星爆發(fā)，而中國(guó)古代關(guān)于超新星的記載也是世界上最完美的,， 今天超新星又成為天文學(xué)家的研究熱點(diǎn)之一,。那么，超新星究竟是什么,？科學(xué)家們又是如何解讀超新星的,？ 什么是超新星？ 超新星并非“超級(jí)明星或者新誕生的恒星”,，而是代表特定類(lèi)型恒星演化至壽終正寢那一刻產(chǎn)生的劇烈爆發(fā)現(xiàn)象,，是恒星死亡時(shí)刻的一次“壯觀表演”。這類(lèi)爆發(fā)一般會(huì)徹底摧毀恒星,，伴隨著極高的能量釋放（每秒輻射的光度相當(dāng)于100億-1000億顆太陽(yáng)釋放的總能量之和）,，因此是宇宙中最為耀眼奪目的天文奇觀之一。超新星爆炸后一段時(shí)間內(nèi)亮度不斷增加,，距離地球比較近的超新星甚至變得肉眼可見(jiàn),。 在我國(guó)古代，人們將這些天空中突然新出現(xiàn)的星稱(chēng)為“客星”,。由于在古時(shí)候人們對(duì)超新星并不了解,，因此這些客星不僅包括超新星，還包括了新星甚至是彗星?，F(xiàn)在我們知道新星爆發(fā)的激烈程度要比超新星爆發(fā)暗弱1萬(wàn)倍以上,，它們?cè)诮?jīng)歷了一次爆發(fā)后有可能再次爆發(fā)，而超新星爆發(fā)基本上會(huì)徹底摧毀整個(gè)星體,。 我國(guó)歷史上很早就有對(duì)超新星爆發(fā)的觀測(cè)和記錄,。例如，公元185年12月7日,，我國(guó)東漢時(shí)期的天文學(xué)家在靠近南門(mén)二的附近（在圓規(guī)座和半人馬座之間）,，觀測(cè)到超新星SN 185的爆發(fā)，這是人類(lèi)歷史上有記錄的第一顆超新星,?！逗鬂h書(shū)》對(duì)超新星SN 185 有較詳細(xì)的記載,，原文為：“中平二年十月癸亥,，客星出南門(mén)中，大如半筵,，五色喜怒,，稍小，至后年六月消”,。這次超新星在爆發(fā)后兩年都可見(jiàn),，如今天文學(xué)家仍然能在這個(gè)位置上找出一個(gè)明顯的射電源。 又如，SN 1006是我國(guó)歷史上記錄到的比較亮的一顆超新星,，這顆超新星發(fā)現(xiàn)在宋朝,，并被記錄在了《宋史·天文志》。文中寫(xiě)道：“景德三年四月戊寅,，周伯星見(jiàn),，出氐南，騎官西一度,，狀如半月,，有芒角，煌煌然可以鑒物,，歷庫(kù)樓東,。八月，隨天輪入濁,。十一月復(fù)見(jiàn)在氐,。自是，常以十一月辰見(jiàn)東方,，八月西南入濁,。”景德年間的這次超新星爆發(fā)經(jīng)當(dāng)時(shí)的天文官周克明占卜為吉星,，這也是“景星高照”的由來(lái),。再如，《宋會(huì)要》中記載：“至和元年五月,，晨出東方,，守天關(guān)。晝?nèi)缣?，芒角四出,，色赤白，凡?jiàn)二十三日,?！边@顆超新星是1054年爆發(fā)的超新星，后來(lái)演化成為著名的蟹狀星云,。
據(jù)中國(guó)古代典籍記載,，自漢代到十七世紀(jì)末較為可靠的新星和超新星記錄有六七十次之多，其中比較著名的客星有如下幾顆： ◆ 185年,，南門(mén)客星,。 ◆ 386年，南斗客星,。 ◆ 1006年,，騎官客星。 ◆ 1054年,，天關(guān)客星（蟹狀星云M1）,。 ◆ 1181年，傳舍客星,。 ◆ 1572年,，閣道客星（第谷超新星，比歐洲的記錄還早三天）,。 ◆ 1604年,，尾分客星（開(kāi)普勒超新星）。 中國(guó)古代這些客星/超新星天象的詳細(xì)記錄對(duì)于今天天文學(xué)的研究仍具有重要意義,。 為什么要研究超新星,？ 超新星與一系列重要的天體物理研究有密切的關(guān)系，因而在天文學(xué)研究中占有非常重要的地位,。在超新星爆發(fā)過(guò)程中,，我們可以探測(cè)到很多極端的物理過(guò)程，如熱核燃燒,、激波加熱,、拋射物與星周物質(zhì)的相互作用、放射性元素衰變等,。超新星爆發(fā)時(shí)將恒星內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的重元素拋射出來(lái),，并且在爆發(fā)瞬間會(huì)通過(guò)中子俘獲的過(guò)程形成眾多比鐵元素更重的元素，對(duì)星系和宇宙金屬豐度的演化,、生命形成都起到了至關(guān)重要的作用,。我們太陽(yáng)系前身就是超新星爆發(fā)的殘骸重新凝聚形成的富金屬的二代恒星。 其次,，超新星是檢驗(yàn)恒星演化理論的有力工具,。白矮星熱核爆發(fā)（又稱(chēng)作Ia型超新星，見(jiàn)下一節(jié)詳細(xì)介紹）及大質(zhì)量恒星引力塌縮爆發(fā)是恒星死亡的兩種方式,，對(duì)超新星的觀測(cè)研究將幫助我們了解雙星和大質(zhì)量恒星演化過(guò)程,。 最后，超新星還是天文學(xué)家研究宇宙膨脹歷史的重要探針,。上世紀(jì)90年代末,，天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)研究遙遠(yuǎn)宇宙以及臨近宇宙爆發(fā)的Ia型超新星光度，首次發(fā)現(xiàn)了宇宙正在加速膨脹的驚人結(jié)果,，并預(yù)示著宇宙暗能量的存在,，這一發(fā)現(xiàn)也獲得了2011年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 由大質(zhì)量恒星核心塌縮產(chǎn)生的超新星爆發(fā)中心一般會(huì)形成致密天體,，比如中子星或者黑洞,，并伴隨著大量中微子的產(chǎn)生。前者是高能天體物理關(guān)注研究的主要目標(biāo),，具有重要的研究?jī)r(jià)值,，而后者是粒子物理學(xué)家非常感興趣的探測(cè)研究對(duì)象。人類(lèi)首次探測(cè)到的宇宙中微子便是由超新星爆發(fā)釋放出來(lái)的,。超新星爆發(fā)的殘?。ㄟz跡）又是銀河系內(nèi)重要的射電源、X射線源以及伽馬射線源,，所以同樣是高能物理研究的重要對(duì)象,。物理學(xué)家也同樣關(guān)心超新星，因?yàn)槌滦潜ㄌ峁┝艘粋€(gè)極端條件下進(jìn)行核融合,，以及高能粒子相互作用的實(shí)驗(yàn),，而這樣的實(shí)驗(yàn)條件在地球上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。 種類(lèi)繁多,！ 要了解一顆恒星,，首先要看它的光譜（把能量輻射沿著波長(zhǎng)方向進(jìn)行色散）。因此光譜也是研究超新星爆發(fā)性質(zhì)的主要工具,。依據(jù)超新星達(dá)到光極大附近的光譜特征,，我們可以對(duì)超新星進(jìn)行分類(lèi)。最早的分類(lèi)是根據(jù)超新星光譜中是否有氫線而將超新星分為I型和II型：I型超新星的光譜中沒(méi)有氫線,；II型超新星有氫線,。 而依據(jù)其它譜線特征可以進(jìn)一步對(duì)I型和II型超新星進(jìn)行更為細(xì)致的分類(lèi)：Ia型超新星除了沒(méi)有氫的譜線之外，在早期以及光極大附近處還呈現(xiàn)出電離硅的吸收特征,，在光極大附近有顯著的W型電離硫的特征（熱核燃燒的產(chǎn)物）,；Ib型超新星光譜中并沒(méi)有明顯的硅線，但早期光譜中能夠看到較強(qiáng)的氦線,；而對(duì)于Ic型超新星而言,，硅線和氦線的特征都不明顯。 II型超新星的分類(lèi)比較復(fù)雜,，可以分為IIP,，IIL,，IIb以及IIn。一般而言,，人們將光變曲線下降階段是否存在“平臺(tái)”而將II型超新星分為II-P型（有平臺(tái)）和II-L型（沒(méi)有平臺(tái)）,。而IIb型超新星則被認(rèn)為是一類(lèi)介于II型和Ib型之間的一種中間類(lèi)型，其前身星在爆發(fā)前丟掉了較多的氫殼層物質(zhì),，因而光譜中氫特征在爆發(fā)后一段時(shí)間內(nèi)消失而氦的特征逐漸變強(qiáng),。對(duì)超新星爆發(fā)前歷史檔案對(duì)象的研究表明以上不同類(lèi)型的II型超新星的前身星一般是紅超巨星，從IIP-IIb型,，前身星的質(zhì)量有逐漸變大的趨勢(shì),。 相比而言，IIn型超新星是更亮的一種子類(lèi),，其早期光譜會(huì)呈現(xiàn)出窄的或中等寬度的氫和氦的發(fā)射線,，這類(lèi)特征來(lái)自超新星爆發(fā)拋射物與附近致密的星周物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的。這類(lèi)超新星的前身星質(zhì)量一般較大（大于30-40倍太陽(yáng)質(zhì)量）,，一般認(rèn)為是亮的藍(lán)變星,。由于質(zhì)量巨大，這類(lèi)恒星在演化過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷若干次較劇烈的爆發(fā)并導(dǎo)致大量的物質(zhì)丟失,。著名的海山二（Eta Carinae）就是屬于這一類(lèi)恒星,，其在1837年產(chǎn)生了一次劇烈的爆發(fā)中產(chǎn)生了與普通超新星爆發(fā)相當(dāng)?shù)哪芰浚ǖ求w仍然存活），最亮?xí)r視星等為-1等,，成為了當(dāng)時(shí)地球上觀測(cè)到的第二亮的太陽(yáng)系外天體,。
超新星具有不同的觀測(cè)特征說(shuō)明它們爆炸之前所處的環(huán)境以及爆炸過(guò)程很可能是不同的。恒星演化研究表明,，對(duì)于質(zhì)量超過(guò)8-10倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星來(lái)說(shuō),，它們的內(nèi)部可以經(jīng)歷從氫到鐵的所有核反應(yīng)，即當(dāng)恒星演化到晚期時(shí),，中心將會(huì)形成鐵核,，由于鐵的聚變反應(yīng)是一個(gè)吸熱過(guò)程，因此鐵一旦出現(xiàn)將預(yù)示著恒星內(nèi)部核反應(yīng)的停止,。隨著鐵核質(zhì)量的不斷增大,，當(dāng)其超過(guò)錢(qián)德拉塞卡質(zhì)量極限時(shí)，核內(nèi)部提供的的電子簡(jiǎn)并壓將無(wú)法支撐恒星的自重,，于是便開(kāi)始了動(dòng)力學(xué)的核塌縮過(guò)程,。 塌縮過(guò)程使得恒星中心先形成由中子組成的“中子球”，所后從更大半徑處下落的物質(zhì)會(huì)撞擊在中子球的表面,。由于中子星核的內(nèi)部能夠提供比簡(jiǎn)并電子氣體強(qiáng)的多得多的壓強(qiáng),，因此這顆“中子球”在下落的物質(zhì)面前幾乎是不可壓縮的。這便導(dǎo)致了下落的外層物質(zhì)撞擊在內(nèi)核表面產(chǎn)生反彈激波,，攜帶形成中子球時(shí)產(chǎn)生的中微子的部分能量,，激波會(huì)將外層的物質(zhì)推開(kāi),，于是就產(chǎn)生了超新星爆發(fā)。 從爆炸機(jī)制角度而言,，這類(lèi)超新星屬于核塌縮型超新星,。理論研究表明,，不僅是II型超新星,，Ib/Ic型超新星都屬于這類(lèi)核塌縮型超新星。但由于Ib/Ic型超新星在觀測(cè)上沒(méi)有氫的譜線,，因此他們的前身星很可能是通過(guò)星風(fēng)或雙星物質(zhì)相互作用而丟掉氫或氦包層,，這類(lèi)星在觀測(cè)上被稱(chēng)作沃爾夫-拉葉星，通常具有極高的溫度,。 一些超新星因?yàn)橛泻茉敿?xì)的研究從而變得很“出名”,，比如在1987年2月23日大麥哲倫星云里發(fā)現(xiàn)了的一顆II型超新星——SN 1987A就受到了相當(dāng)大的關(guān)注。這顆超新星距離我們只有15萬(wàn)光年,，其爆發(fā)產(chǎn)生的中微子信號(hào)被地面探測(cè)器成功探測(cè)到,， 這一成果獲得了2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。SN 1987A是自開(kāi)普勒超新星（SN1604）之后被記錄的最亮的一顆超新星,，甚至能夠用肉眼觀察到,，同時(shí)也是第一顆被全波段觀測(cè)研究的超新星。 在這一“歷史性時(shí)刻”發(fā)生后不久,，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)射成功,，并拍攝了這顆超新星的高分辨率圖像，為人們研究超新星爆發(fā)的演化提供了巨大的幫助,。利用其爆發(fā)之前的圖像資料,，人們發(fā)現(xiàn)SN 1987A的前身星是一顆20倍太陽(yáng)質(zhì)量左右的藍(lán)色超巨星，這改變了II型超新星只能源于紅超巨星爆發(fā)的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),。SN 1987A 爆炸演化的一個(gè)重要特征是其拋射物高速與星周物質(zhì)碰撞演化成為環(huán)恒星的“三環(huán)”星云（圖3）,。從環(huán)的膨脹速度推測(cè)，它們應(yīng)該形成于同一時(shí)間,。目前,，許多理論嘗試解釋這些“環(huán)”的起源。比如,，星風(fēng)與不同演化階段的前身星相互作用,，雙星并合，雙極噴流,，與原恒星盤(pán)相互作用等,。然而對(duì)這一現(xiàn)象的解釋還存在爭(zhēng)議，因此它依舊是一個(gè)十分有趣的研究對(duì)象,。
近些年，隨著探測(cè)手段的不斷提高,，越來(lái)越多的超新星被相繼發(fā)現(xiàn),。仔細(xì)審視超新星這個(gè)大家族可以發(fā)現(xiàn)超新星觀測(cè)特征并不單一，而是表現(xiàn)得很豐富多彩,。比如從亮度上來(lái)說(shuō),，有比正常超新星暗的“亞亮型超新星”，也有比正常超新星亮幾十甚至幾百倍的“超亮超新星”,。超亮超新星的誕生率僅為正常核心塌縮超新星的千分之一,，目前累計(jì)僅發(fā)現(xiàn)的總數(shù)不到100顆。它們似乎有一個(gè)共同的特點(diǎn)：傾向出現(xiàn)在低金屬豐度的星系環(huán)境中,，這表明它們的前身星可能與宇宙的第一代恒星有關(guān),。這類(lèi)超新星產(chǎn)生高光度的物理機(jī)制目前還不是很清楚，可能的能量來(lái)源包括中心合成的大量Ni56產(chǎn)生的放射性衰變能,，中心致密天體（如磁星）的轉(zhuǎn)動(dòng)能,，以及爆炸拋射物與星周物質(zhì)的相互作用供能等。 在2014年,，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一顆有史以來(lái)最奇特的超新星iPTF14hls（=SN 2016bse）,。清華大學(xué)超新星研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州理工大學(xué)帕洛瑪山超新星工廠團(tuán)隊(duì)共同發(fā)現(xiàn)和研究了該超新星。該超新星呈現(xiàn)了前面提到的富氫的II型超新星光譜特征,，但要比后者亮10倍且演化的非常緩慢,。自2014年9月被發(fā)現(xiàn)后的約2年時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了至少5次大規(guī)模的爆發(fā)現(xiàn)象，在光變曲線上產(chǎn)生了5個(gè)顯著的能量峰,。歷史圖像資料顯示該超新星在1954年就產(chǎn)生過(guò)一次比較強(qiáng)烈的爆發(fā),，顯然在經(jīng)歷那次爆發(fā)后該超新星仍然存活了下來(lái)，表明其前身星應(yīng)該為一顆超大質(zhì)量恒星,。該超新星多次的爆發(fā),、產(chǎn)生的高光度、緩慢的光譜演化等對(duì)當(dāng)前的超新星理論模型提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),。 從觀測(cè)的角度分析,，Ia型超新星的爆炸機(jī)制與核塌縮型超新星完全不同。首先,，Ia型超新星光譜中沒(méi)有氫線,，且在早期光譜及光極大處體現(xiàn)為高速的中等質(zhì)量元素的一次電離吸收線，其中一些早期光譜中探測(cè)到CII吸收線,，而晚期的星云相主要由鐵的禁線主導(dǎo),。其次，大部分Ia型超新星都有較為均勻的光譜和光變曲線。最后,，Ia型超新星似乎對(duì)寄主星系沒(méi)有選擇性,，即在所有類(lèi)型星系中都探測(cè)到了Ia型超新星。 基于Ia型超新星的觀測(cè)特征,，我們可以對(duì)其爆炸過(guò)程作出一定的限制,。通過(guò)其光譜中沒(méi)有氫線和氦線可以推斷出其爆炸很可能來(lái)自于質(zhì)密天體；根據(jù)其爆炸拋射物的速度所推斷的動(dòng)能能夠與碳氧元素爆炸式核合成所釋放的能量相比擬,；從光變曲線的特征來(lái)看,，從Ni56到Co56到Fe56的放射性衰變模型能夠很好地吻合光變曲線的形狀。因此可以推斷出,，Ia型超新星很可能來(lái)自于白矮星的熱核爆炸,。 然而對(duì)于氦白矮星而言,，其內(nèi)部發(fā)生爆炸式核合成時(shí)所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量范圍大約只有0.6-1.0太陽(yáng)質(zhì)量,，因此爆炸產(chǎn)生的能量過(guò)低，并且氦的爆轟所產(chǎn)生的元素主要以鈣,、鈦等“重硅族元素”組成,，并非鐵族元素。而氧氖鎂白矮星吸積物質(zhì)的演化結(jié)局更可能是通過(guò)電子俘獲過(guò)程塌縮為中子星,，屬于核塌縮型超新星,。因此，Ia型超新星是起源于吸積碳氧白矮星的熱核爆炸這一觀點(diǎn)目前已經(jīng)被普遍接受,。 超新星來(lái)自何方,？ 超新星所處的單星或雙星系統(tǒng)是從何而來(lái)的呢？這一問(wèn)題涉及到超新星的前身星,。對(duì)其前身星的研究有助于我們更好地了解恒星,、雙星以及多星系統(tǒng)的演化。 我們先以Ia型超新星為例,。如前所述,，Ia型超新星來(lái)自碳氧白矮星的熱核爆炸，然而白矮星是如何增加自身質(zhì)量到錢(qián)德拉塞卡質(zhì)量極限的,？目前被廣泛討論的前身星模型主要有兩種,，一個(gè)是單簡(jiǎn)并星模型，另一個(gè)是雙簡(jiǎn)并星模型,。 在單簡(jiǎn)并星模型中,，碳氧白矮星與一顆非簡(jiǎn)并伴星構(gòu)成雙星系統(tǒng)，這顆非簡(jiǎn)并伴星可能是主序星,、亞巨星,、紅巨星或者是氦星。隨后伴星通過(guò)某種方式（自身演化充滿(mǎn)洛希瓣或者自身的星風(fēng)物質(zhì)損失）將其自身的富氫或富氦物質(zhì)轉(zhuǎn)移到白矮星表面并發(fā)生熱核燃燒，這個(gè)過(guò)程逐漸增加了白矮星的質(zhì)量,。 當(dāng)白矮星的質(zhì)量增加到接近自身最大穩(wěn)定質(zhì)量極限——錢(qián)德拉塞卡質(zhì)量極限時(shí),，其內(nèi)核中心或接近中心的位置開(kāi)始點(diǎn)燃失控式熱核燃燒，并隨后發(fā)展成為超新星爆炸,。從單簡(jiǎn)并星模型所得出的光變曲線和光譜都與觀測(cè)吻合地很好,，并且在這一模型中，白矮星爆炸時(shí)的質(zhì)量都十分接近,，因此可以很自然地解釋Ia型超新星光度同一性問(wèn)題,。同時(shí)，從星周物質(zhì)可以發(fā)現(xiàn),，超新星爆炸早期來(lái)自伴星拋射物的光學(xué)及紫外輻射的探測(cè),，以及超新星爆炸殘留物被星風(fēng)剝離的痕跡等都能夠一定程度上支持單簡(jiǎn)并星模型。 然而,，這一模型也面臨不小的挑戰(zhàn),，比如Ia超新星的光譜中普遍并沒(méi)有探測(cè)到氫的發(fā)射線，暗示了爆炸拋射物剝離伴星的富氫物質(zhì)這一現(xiàn)象并不明顯,，同時(shí)理論給出的單簡(jiǎn)并星模型誕生Ia星超新星的誕生率也無(wú)法和觀測(cè)相比擬,。 在雙簡(jiǎn)并星模型中，由兩顆白矮星組成的雙星系統(tǒng)相互繞轉(zhuǎn),。此時(shí),，引力波輻射會(huì)消耗雙星系統(tǒng)的軌道角動(dòng)量，兩顆白矮星會(huì)逐漸靠近以至于最終發(fā)生并合,。根據(jù)傳統(tǒng)觀點(diǎn)的假設(shè),，如果兩顆白矮星的總質(zhì)量超過(guò)錢(qián)德拉塞卡質(zhì)量極限，那么并合后會(huì)誕生Ia型超新星,。 雙簡(jiǎn)并星模型在解釋一些觀測(cè)特征上具有一定的優(yōu)勢(shì),，比如它可以解釋觀測(cè)上沒(méi)有認(rèn)證殘留伴星的存在這一事實(shí)、大部分Ia型超新星沒(méi)有氫線和氦線,、Ia型超新星的誕生率和延遲時(shí)標(biāo)分布（從雙星系統(tǒng)誕生到Ia型超新星爆炸所經(jīng)歷的時(shí)間）,，以及超亮超新星的成因等。 然而,，雙簡(jiǎn)并星模型也并不完美,，比如由于雙白矮星并合具有較為寬泛的質(zhì)量分布，因此在解釋Ia型超新星一致性問(wèn)題上存在困難,。再如,，很多研究表明，雙白矮星并合的結(jié)局有可能是塌縮為中子星,，而不是發(fā)生熱核爆炸,。因此到目前為止,，沒(méi)有任何一種前身星模型能夠完美地解釋Ia型超新星的所有觀測(cè)特征。 不同于Ia型超新星,，Ib/Ic和II型超新星與其前身星系統(tǒng)之間可能并沒(méi)有十分明確的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,。主要原因是核塌縮型超新星的前身星是大質(zhì)量恒星，由于在大質(zhì)量恒星演化過(guò)程中,，很多過(guò)程比如星風(fēng)物質(zhì)損失,，內(nèi)部復(fù)雜的核反應(yīng)與弱反應(yīng)等都具有很大的不確定性，并且大質(zhì)量恒星的演化結(jié)局受金屬豐度,，也就是前身星所處的寄主星系環(huán)境影響很大,。因此，探索大質(zhì)量恒星的演化結(jié)局是一個(gè)十分有趣的話題,。 以太陽(yáng)金屬豐度（星族I）的恒星演化為例,，中小質(zhì)量恒星演化后期主要以碳氧白矮星為主（單星演化誕生孤立氦白矮星的延遲時(shí)標(biāo)長(zhǎng)于宇宙學(xué)時(shí)標(biāo)）。隨著主序星質(zhì)量的增加,，7-10太陽(yáng)質(zhì)量的主序星演化后期會(huì)經(jīng)歷超漸近支巨星（SAGB,，super-Asymptotic giant branch）階段[1]，其內(nèi)部的碳氧核會(huì)在一定情況下于非中心處點(diǎn)燃碳,，最后所生成的白矮星將會(huì)是碳氧氖混合白矮星或氧氖鎂白矮星,，其中質(zhì)量偏大的會(huì)形成電子俘獲型超新星。 初始質(zhì)量在8-25太陽(yáng)質(zhì)量的主序星的命運(yùn)都將是經(jīng)歷核塌縮（比如II型超新星）,，它們經(jīng)歷核塌縮超新星爆炸后會(huì)留下殘余天體——中子星，但是質(zhì)量在25-50太陽(yáng)質(zhì)量的主序星超新星爆炸后由于物質(zhì)回落機(jī)制,，將直接塌縮成黑洞,。對(duì)于質(zhì)量50-60太陽(yáng)質(zhì)量以上的恒星，其主序階段的星風(fēng)物質(zhì)損失過(guò)程將具有極大的不確定性,，由星風(fēng)物質(zhì)剝離殼層的程度不同,，可演化為不同類(lèi)型的沃爾夫-拉葉星，這些沃爾夫-拉葉星很可能就是Ib/Ic型超新星的前身星,，此外,，這些大質(zhì)量恒星經(jīng)歷超新星爆炸后會(huì)誕生中子星還是黑洞也十分的不確定。對(duì)于質(zhì)量在30-133太陽(yáng)質(zhì)量的氦核而言,，其演化過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷“對(duì)不穩(wěn)定性”[2],，最后發(fā)生對(duì)不穩(wěn)定性超新星爆炸（氦核質(zhì)量在35-50太陽(yáng)質(zhì)量這一很窄的范圍內(nèi)時(shí)，可能誕生脈動(dòng)對(duì)不穩(wěn)定性超新星）,，而它們前身星則是70-260太陽(yáng)質(zhì)量的超大質(zhì)量恒星,。
鳳凰緣何涅槃的答案 經(jīng)過(guò)數(shù)十年以來(lái)的努力,，我們已經(jīng)對(duì)超新星有了較豐富的認(rèn)識(shí)，但仍有許多問(wèn)題等待著我們?nèi)ヌ剿鳌１热?，Ia型超新星的多樣性起源問(wèn)題,，超亮超新星的能源機(jī)制問(wèn)題，一些奇特超新星的爆發(fā)機(jī)制核問(wèn)題等等,。 未來(lái),，隨著國(guó)內(nèi)新的大視場(chǎng)巡天項(xiàng)目的投入運(yùn)行（如美國(guó)放在南半球的LSST項(xiàng)目以及我國(guó)紫金山天文臺(tái)-科大聯(lián)合建設(shè)的2.5米寬視場(chǎng)望遠(yuǎn)鏡），上百萬(wàn)顆超新星將會(huì)被發(fā)現(xiàn),。同時(shí)理論方面的研究也在進(jìn)一步深入,，我們相信蘊(yùn)藏在恒星晚期走向鳳凰涅磐中的疑問(wèn)能夠在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)被一一解開(kāi)。 |
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