Ia型超新星研究对理论物理以及宇宙学、星系化学演化和恒星物理等有巨大的推动作用,但是,与其相关的很多基本的问题还不清楚,特别是与前身星有关的各种问题。本项目主要研究Ia型超新星前身星模型及其应用。本项目建立Ia型超新星的星风吸积盘模型,给出能够发生Ia型超新星爆炸的参数空间,给出超新星的诞生率以及诞生率随时间的演化。 本项目利用我们以前建立的洛希瓣物质交换模型和本项目建立的星风吸积盘模型,结合星族演化模型,给出Ia型超新星特性和星系特性之间的各种相关性,并和观测结果进行对比,进一步限制Ia型超新星的前身星模型。 本项目改进Ia型超新星前身星演化模型,使之适用于r+s星前身星的演化,给出能够生成r+s 星的参数空间,并给出r+s星的各种可观测参量的范围以及分布。
Type Ia supernova;white dwarf;supersoft X-ray source;;
我们构建了一个包含光学后星风的剥离效应以及吸积盘的热不稳定性效应的Ia型超新星的单简并型模型,根据此模型,给出了Ia型超新星爆炸时系统和伴星各种可观测性质。根据此模型,我们还研究了超软X射线源的统计特性,解释了在椭圆星系和漩涡星系中超软X射线源的数量太少的原因。我们还利用此模型给出了不同金属丰度时Ia型超新星诞生率随时间的演化,部分的解释了Ia型超新星诞生率随红移的演化。 通过大样本双星演化,我们给出了超亮Ia型超新星和亚光度Ia型超新星的诞生率,发现通过violent-merge方式形成的亚光度Ia型超新星的诞生率与观测不付。我们还研究了由双简并模型的的得到的Ia型超新星的延迟函数随金属丰度的变化,发现随着金属丰度的增加,双简并模型预言的延迟函数的形状越接近观测,但绝对值比观测结果小,但同时考虑双简并模型和单简并模型,谱型和绝对值都和观测相符。我们用同样的方法还研究的CD模型的诞生率,发现和观测比较,其诞生率太低。 通过详细的恒星演化计算,我们给出了单简并模型中白矮星在发生Ia型超新星爆炸时其总的碳丰度和其初始质量以及金属丰度之间的关系,发现尽管在低金属丰度下金属丰度对碳丰度的影响可以忽略,但高金属丰度时不能。 我们通过白矮星+红巨星通道,在考虑伴星的潮汐致星风增强效应的情况下,限制了白矮星在作为Ia型超新星爆炸之前的spin-down时标,发现此时标不能超过而、三千万年。此时标足够长到消除单简并模型的各种可观测效应,但相对于Ia型超新星的延迟时标而言又足够的短。