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“宇宙暗能量”问题质疑—SNIa必威体育精装版研究进展 彭秋和 (南京大学天文系) “宇宙暗能量”问题的天文来源 “宇宙暗能量” ? “宇宙加速膨胀” ? 遥远(高红移)星系的SNIa观测 + SNIa光极大为标准烛光(假设)←(问题的关键) ? SNIa 爆发图像:当吸积的白矮星质量达到Chandrashkar 极限质量 Ia型超新星标准模型-吸积白矮星的热核爆炸型超新星 Ia 型超新星 (SNIa )爆发原因 宇宙学中的标准烛光 — SNIa SNIa 探测的宇宙学意义（2010年前的标准观念） 把Ia型超新星归化为标准烛光 Ia型超新星是吸积的白矮星的热核爆炸形成的( “标准模型”) 最早发现了Ia型超新星具有很好的哈勃图，提出可以 用来测量哈勃常数 Colgate (1979)提出利用将来观测到的红移z=1附近的Ia型超新星可以用来研究宇宙的减速因子 Phillips (1993)观测研究提出了Ia型超新星的标准烛光关系 宇宙暗能量 ?M+ ? k+ ? ? = 1, 平直空间, k=0, ? k =0 ? ? M+ ? ? = 1 SNIa 探测 ? ? ? ~ 0.7 , ? M ~ 0.3 “可见物质”(正常粒子) / 暗物质(冷暗物质) ~ 15 –30 % ? 宇宙以暗能量为主! 暗能量是??? SNIa 疑难问题:前身星??? (1990年以前已讨论) 1) M(WD) ? Mch= 5.86Ye2 M⊙ ~ 1.38 M⊙ (C-O白矮星) R(WD)~ 1600 km 2)吸积率(吸积率条件要求适中) dMH/dt ? 10-9 M⊙ /yr —新星爆发(表面壳层爆炸性氢燃烧) dMH/dt 10-6 M⊙ /yr — 出现氢燃烧壳层而形成红巨星包层 (它逐渐将白矮星同其伴星结合在一起 — 共生星) dMH/dt (dMH/dt)Edd ~ 10-5 M⊙ /yr — 直接形成共生星 dMH/dt ~ (10-9-10-6) M⊙ /yr ? SN Ia 问题: 共生星能否导致 SNIa ? 或 导致白矮星直接坍缩成中子星而不呈现剧烈的超新星爆发? 3)光谱分析发现: 双星中大质量白矮星( M ~ 1.30 M⊙ )几乎都是 O-Ne-Mg白矮星(约占白矮星总数的1/4)。而目前SN Ia 理论中标准模型是爆发的C-O白矮星。吸积的O-Ne-Mg白矮星最后结局是 SN Ia 的爆发?或是坍缩成中子星? 尚在研究与争论之中。 关于SNIa前身星问题的必威体育精装版进展(1) 前面所介绍的是过去40年以来的有关SNIa爆发的标准模型:当吸积 的白矮星质量增长超过Chandrashkar极限质量(约1.38M⊙)时(由于 广义相对论效应)星体整体发生坍塌，温度与密度同时升高导致爆 炸性碳燃烧，致使星体整体向外爆炸，全部炸成碎片:除外层向外 抛射大量气体和尘埃外,陨石构成了碎片的很大的比例。 近年来天文观测技术取得了很大的进展。 例如，Tych(1572)超新星(SNIa)和Keple(1604)超新星(SNII)遗迹观测，2008-2009年人们观测到这两个超新星爆发的激波在星周物质产生的辐射的回波，根据超新星遗迹的这种回波来推断超新星爆发的准确地点。 人们在Tych超新星(SNIa)遗迹区域内检查每一颗恒星的空间速度(视向速度与空间自行速度),试图来寻找该SNIa的吸积白矮星的光学伴星。但是，迄今（2010）尚未成功。 关于SNIa前身星问题的必威体育精装版进展(2) 对SNIa的超新星遗迹星云(气体加尘埃),人们可以测定该星云物质 (这可由它们的膨胀速度来判断它们是否属于该超新星遗迹)的总 质量。如果这个膨胀的星云是SNIa在爆发时由该爆炸的白矮星产 生的，它的总质量不应该超过1.48 M⊙。可是，最近天文学家对 SNIa的超新星遗迹星云(Tych超新星(SNIa)遗迹?)进行了测定, 得出令人惊奇的结果: MSNR1.8 M⊙。 （2006年己有关于MSNR=1.6 M⊙的报道)。 天文学是以天文观测为主的学科。这个观测结果使得人们转向 “SNIa起源于两个密近白矮星的融合(merge)”的研究。 根据2010年7月19-23日在德国Heidelberg召开的第11届 Nuclei in the Cosmos 学术会议上的几个学术报告,人们现在看法是: SNIa起源于两个密近白矮星的融合 (可能性占70%) 2)白矮星和红巨星组成的共生星(可能性占25%) 3)吸积的单白矮星的爆炸(以前的“标准模型”,可能性只占5%) “宇宙暗能量”问题质疑 “宇宙暗能量” ? “宇宙加速膨胀” ?