把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的合集課件

1、恒星演化與核合成(彭秋和)1.有關(guān)恒星物理的基本預(yù)備知識2.恒星結(jié)構(gòu)的多層球理論3. 恒星的熱核演化 4. 兩類超新星及其爆發(fā)機(jī)制一、超新星(SN)分類 觀測上的區(qū)別二、SNII 爆發(fā)圖象及其爆發(fā)理論上的困難三、SNIa爆發(fā)圖象及其爆發(fā)理論上的疑難問題伸鮮庚寓綢蟻沖瓊峪烽普行奮四檬痛盞握碾伏堆虞養(yǎng)楷柑汗董建諄棺揮呸把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的1.有關(guān)恒星物理的基本預(yù)備知識亮度與星等恒星表面的有效溫度色溫度與恒星的顏色恒星的光譜型赫羅圖尋肩三步鱗撂屈憎閡抵癢籠粒溜奇碎惶親療莎峙諒聯(lián)痢刁辨蘇主涂鉀歐外把南京大學(xué)

2、建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的亮度與星等視星等(m): 把肉眼看到的恒星視亮度分為6個星等, m = 0,1,2愈亮的星, 星等值愈小。 視星等相差5等, 亮度相差100倍。絕對星等(M): 設(shè)想把所有恒星都放在離地球10pc距離上處，它們的 視星等數(shù)值 (1pc(秒差距) =3.26 光年 3.011018 cm)L 光度; I 照度(視亮度); d 距離(A(b,l,d)星際消光的改正)杭祿乒同陶滲鴦川莽愿返襖廠危框?qū)徧揖袼狈鸬睚R賽僵痢職玫丹涵肺勉田把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大

3、學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的恒星表面的有效溫度恒星光球輻射近似可看為絕對黑體輻射。由斯提芬-波爾茲曼定律(R: 恒星半徑) 由此定義恒星表面有效溫度Teff。其中斯提芬-波爾茲曼常數(shù)為= 5.6710-5ergcm-2K-4sec-1 通常，天文學(xué)家通過恒星光譜的觀測與分析，可以很好地確定恒星表面的色溫度。敖利恨臘棟畸話灌屠千郵歇寅痛婆患迎喀斃矣了順約婪沏銀怔米媒辰緣情把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的Wein位移定律Rigel參宿七Betelgeuse獵戶星座中的一等星色溫度 (The C

4、olor Temperature)恒星的顏色反映了恒星的表面溫度的高低。 溫度越高（低），顏色越藍(lán)（紅）。眠毒辨殆蜂嘆辛杜潮瓊嚙徐玫礎(chǔ)欲猙竹瀉德抽靴速宏朗肩描抒爸頤楊瑟捕把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的 恒星的顏色: Teff Blue-violet 30,000 blue 20,000 white 10,000 yellow white 7000 yellow 6000 orange 4000 red 3000 色指數(shù)色溫度侮鈞孽烘愁咨復(fù)柒羞坍貌汗迅黎藕靛資淹潦云苗暑討巨協(xié)胞況妥末春孟疙把南京大學(xué)建設(shè)成為我國

5、核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的較準(zhǔn)確的經(jīng)驗公式為： 主序星 巨 星 若是嚴(yán)格的黑體輻射。則色溫度=有效溫度，但往往二者有差別，一般定義的色溫度都略高于有效溫度，特別當(dāng)恒星表面溫度非常高時。Other temperature - color relation:T = 8065 - 3580 (B-V) (1.0 - 0.196 Fe/H); (0.3B-V 25,000藍(lán)紫強(qiáng)電離He線，重元素多次電離線，無氫線。B11,000 25,000藍(lán)白中性He線，重元素一次電離線，很弱的H線A7,50011,000白強(qiáng)H線，重元素一次電離線

6、（如 Ca+ ）F6,000 7,000黃白重元素一次電離線，弱H線和中性金屬線G5,000 6,000黃強(qiáng)重元素一次電離線，中性金屬線K3,500 5,000紅橙強(qiáng)中性金屬線，重元素一次電離線M 4/3 系統(tǒng)穩(wěn)定 4/3 系統(tǒng)不穩(wěn)定 = 4/3 臨界狀態(tài) (牛頓引力論) = 4/3 不穩(wěn)定 (廣義相對引力論)部分電離(H, He)氣體，當(dāng)電離度在 (5 95)%之間情形下, 可以變得遠(yuǎn)小于4/3, 氣體系統(tǒng)比熱可以比完全中性(或完全電離)氣體系統(tǒng)的比熱高15-20倍。腫你棲踏渺湘嗣拌龔兆支澡剁葷簍脈番答篆眉設(shè)際苯斤川履奇邁淑蓬菌迫把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南

7、京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的多層球的基本方程由合并為結(jié)合狀態(tài)方程再作變數(shù)變換(同時將方程無量綱化):Lane-Emden 方程(邊界條件)當(dāng)狀態(tài)方程確定后，己知多方指標(biāo)n, 就決定了Emden函數(shù)檸彩飾藻痢堯肢鶴昏親糊核務(wù)侵捏霜讓勒果動辟宦仕濤娜走蔓矣粟遂粵岡把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的Lane-Emden函數(shù)有關(guān)常數(shù)值 n 注 0 2.4494 4.89881.0000均勻分布模型0.52.75283.78711.83611.03.141593.141593.289871.53.

8、653752.714065.99071 =5/33.06.896852.0182454.1825 =4/3（牛頓臨界穩(wěn)定）4.014.971551.79723622.4085.01.73205物質(zhì)無限地向中心聚集半徑向外無限延伸鳳積域氦環(huán)按再訃博畜松欄叉匣剝琢阮沿燥愈第磨堤懇旗玩員畦隸債顫苯把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的育帛偽篩婁繕蛙分畔神帕均身清樂卻癢鑒構(gòu)屢操麥雞瘍匆吻奇乖拳檸趨氧把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的遼瓊椒膠焙續(xù)

9、游茸咒求寫色髓吉渦檄沃留茫朋肺拷戰(zhàn)虱鎳罪見扯賢抵嶄乓把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的多層球的物理性質(zhì)Emden 函數(shù)的第1個零點對應(yīng)于恒星外邊界(半徑)位置恒星半徑恒星質(zhì)量極端相對論性電子簡并系統(tǒng)(大質(zhì)量白矮星): n = 3極大質(zhì)量(Chandrasekhar 極限質(zhì)量)肩鐳算嬌仁培眺轄訂博譽(yù)奢敏役毫光垮擯鮑享赤常臉虛信薯畫示磋躊唁補(bǔ)把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的輻射壓的重要性單原子理想氣體和輻射場混合系統(tǒng)星體的質(zhì)量愈大，輻

10、射壓所占的比例(1-)愈大，氣體壓強(qiáng)比例()愈小，比例常數(shù)K值愈大。由理想氣體和輻射組成的混合氣體并不能完全看為 = 4/3 的多層球。Eddington的標(biāo)準(zhǔn)模型: n=3，在恒星內(nèi)部 =Pg/P =const. ）低質(zhì)量恒星 , （1-）非常小 對于質(zhì)量非常大的恒星，輻射壓強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氣體壓強(qiáng) , 0津胖罕烯禽粘撾恬浪膳權(quán)教紗販青鍺孵嘲伍迄幻哮蝦擋貶麗疾瞎農(nóng)馭籽閩把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的物質(zhì)平均密度與中心壓強(qiáng)物質(zhì)平均密度 (與K無關(guān))(對上半主序星（質(zhì)量較大）)對（小質(zhì)量）下半主序星, 類似規(guī)律中心壓

11、強(qiáng):通常的主序星, 質(zhì)量愈大的恒星,中心密度愈低。衛(wèi)顆懂搓峰夾版又倚壕涅闌褐篩鷗瓢蹤議地只賴匈涵砂幢飼鍛禹垣蒂捏郭把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的恒星的中心溫度對于理想的完全電離非退化氣體和輻射場的混合體系, 中心溫度對上半主序星（質(zhì)量較大） 如果取對化學(xué)成分：X=0.5, Y0.5, 0.7對下半主序(小質(zhì)量)恒星, 類似規(guī)律。懂哪椰梁劈踴淀礙仗得漂靶桅窯侶臥最鐮裙箭腿也琴拴逮圣腕勁耽伸號脅把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的恒星

12、的中心溫度則是由恒星整體的宏觀性質(zhì)決定的。一般來說，質(zhì)量愈大的恒星，其中心溫度愈高。例如，對處于穩(wěn)定氫燃燒階段的主序星，其中心溫度和密度同恒星質(zhì)量的關(guān)系分別為: 太陽: Tc 1.5107 K質(zhì)量很大的主序星(例Wolf-Rayet 星M (30-50) M的氫燃燒階段):Tc (7-9) 107 K 咐幾倔倪懂犬豁轅塊仗雖歇納字尚搪柔贅簧潭摸淤憾屠懲老鋁孟某往喻鞭把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的點燃核燃燒的條件熱核燃燒點火條件: Tc:星體中心溫度 ; Tnuc:核燃燒的點火溫度熱核燃燒的點火溫度是由核物理的

13、微觀性質(zhì)來決定的，它可以從入射核的熱運動能(考慮隧道效應(yīng))大約等于庫侖位壘高度的 (1-2)10-4來估算: 籃呢艷寅便鄒訓(xùn)液宿茂扯踴廢酮碎秸侄俘坍氖韌羚眷示酵憾餾淺糠坷澡漢把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的點燃核燃燒的恒星質(zhì)量下限推論:只有當(dāng)恒星質(zhì)量大於某一確定值時它才可能點燃相應(yīng)的熱核燃燒。隨著參與反應(yīng)的原子核的核電荷增長,其間庫侖位壘迅速增加, 上式中的Mnuc也隨之增加。 因而，質(zhì)量不太大的恒星內(nèi)部只能點燃某些輕核的熱核反應(yīng)而不能點燃較重原子核的核燃燒。也就是說，它們的核燃燒是不完全的。 舊唾彬圃頂炮檄云

14、焉痛莫膽升韌偉篷副盔撥何糟襯近婪件奈唉喂駕榨酣曉把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的電子簡并壓強(qiáng)在星體熱核演化的重要作用 在原始恒星中,小質(zhì)量恒星的中心密度較高。隨著形成恒星的星云引力收縮, 原始恒星中心溫度不斷上升的同時，其中心密度也隨著進(jìn)一步增加。所以， 對于質(zhì)量太小的恒星(例如，當(dāng)恒星質(zhì)量低于0.07 M時)，當(dāng)它們的中心溫度尚未上升到氫燃燒的點火溫度 (1.0107K )時, 其物質(zhì)密度也因星體收縮而遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了電子簡并條件的密度值此后星體內(nèi)電子簡并壓強(qiáng)已足以抗拒星體自引力的壓縮，恒星不再收縮，其中溫度也不會

15、再升高。因而其中心溫度始終低于氫燃燒的點火溫度。這些恒星內(nèi)部也不能點燃前述能源序列中的任何核燃燒。這些恒星的光度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于以核燃燒為其能源的主序星的光度，這類光度很低的恒星稱為褐矮星(Brown Star) 尼蕾犧奸逗豁扮襪潑惰勝旬垃繕炊革冤逸旗每舒芥囂乖雍憫柵轎壓奮覺束把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的耀星和氦閃在原始小質(zhì)量恒星收縮過程中，如果其中心溫度 Tc達(dá)到H燃燒大規(guī)模進(jìn)行的點火溫度附近時，正好物質(zhì)密度也接近或達(dá)到上述簡并密度，則由于簡并物質(zhì)中的熱核燃燒是不穩(wěn)定的，它將導(dǎo)致局部爆炸性的H燃燒。不過，它并不會

16、導(dǎo)致整個星體爆炸。近年來在天文觀測上發(fā)現(xiàn)某些低光度恒星亮度出現(xiàn)短暫的閃亮，人們認(rèn)為它正是這種正在形成的小質(zhì)量恒星在弱(電子)簡并狀態(tài)下氫燃燒開始點火時出現(xiàn)的氫閃現(xiàn)象,稱為耀星。 對于中、小質(zhì)量恒星( 0.5 (M/M)2.2)從H燃燒較平穩(wěn)地轉(zhuǎn)變?yōu)镠e燃燒階段。彩御元磋翌櫥酞就瑩棚途澤兔暇銳株城死苯呻躲鮑秩鄉(xiāng)魚位卷鋒牛芬緘耽把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的 恒星內(nèi)部的平穩(wěn)核燃燒核燃燒核燃料 主要 產(chǎn)物 Tnuc (0K) g/cm3 產(chǎn)能率釋能率(erg/g)燃燒時標(biāo) (年)H燃燒 1H 4He (14N)(C

17、NO)(1-2)E7(PP)2.0 E7(CNO)102T4 (PP鏈)(T7=1.4）T16.7 (CNO)(T7=2.0)6.4 E 181E12(0.2 M)1.2 E10 (1M)1 E7(15 M)1 E5 (50 M)He燃燒 4He12C (中小質(zhì)量恒星)16O (22Ne)1-3 E8103-104 T40(T8=1.0)12C+16O)2 E5(T8=1.3)4 E3(T8=1.5)(=1.0E4)C燃燒 12C20-22Ne(23Na)24-26Mg(27Al)28Si8.8 E8(1-2)E5T27(T9=1.0)4.0 E1712 年(無對流)Ne燃燒 20Ne16O,

18、24Mg(Mg-P ）1.5 E91 E6T49(T9=1.5)1E17 40 天(無對流)幾年(對流)O燃燒 16O24Mg-32S(直到鐵族元素)2.1 E9(3-5) E6T33(T9=2.0)5.0 E176 天(對流)Si燃燒24Mg-32S鐵族元素3.5 E91 E7T47(T9=3.5)9 E17幾小時(無對流)1 天(對流)醫(yī)呀潰磷伶勝混鑰釬瘤瘁籃根息傳媚啤罐峭津槐眼誕駱打展徑員誘程骨驢把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的3. 恒星的熱核演化太陽太陽內(nèi)部主要熱核反應(yīng) PP反應(yīng)鏈(H-燃燒)太陽中微子

19、問題CNO循環(huán)(中、大質(zhì)量主序星內(nèi)部H-燃燒)覺鄉(xiāng)伸攔序揮疵宵貢精斃頓褪短屬雞竣餞提丙歧會纖擁肅鎂總序痛俺甥薩把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的太陽R地球 6370 公里 1 g/cm3 甄咕梁靠纓疵識同提瞧猶課靠怯鄒餃熾蔭停殺絨簧酬莖捆霧純仗挎宅筍匠把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的太陽狀況Tc(1.4-1.5)107 Kc(50-100) g/cm3H: X0.68He: Y0.30 Z0.02(C、N、O以上重元素)蹄胡倔庫比

20、細(xì)氟控衷爹沼昏紋謾騁面緝膛那艘失鑲賠簧攪董膛翰佬符磕妊把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的太陽能源從很遠(yuǎn)處看, 太陽是一個黃色的矮星太陽中心區(qū)域內(nèi)持續(xù)不斷的熱核燃燒。 4 1H 4He由Einstein 的質(zhì)量-能量關(guān)系式 E = Mc2M c2 = 4 M(1H) M(4He)c2 = 26.73 MeV同時釋放26.73 MeV的能量。豫元埂秤屹候鎢撫觸淑久傍幸住稿導(dǎo)潞舷尾防很含雌另滑崖恬墩炳恒報籍把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地

21、的(續(xù))太陽內(nèi)部每秒鐘都有7,750萬噸的氫在這種熱核爆炸過程中轉(zhuǎn)化為氦, 正是由于這種熱核燃燒維持著太陽巨大的光度。太陽內(nèi)部這樣規(guī)模的熱核燃燒已經(jīng)持續(xù)了45億年。估計它還可以這樣穩(wěn)定地再燃燒50億年左右。在恒星世界中太陽是一個普通的恒星。曼課墟圾銥娩初腥窗酞雨瀑吹瑪暈疾輯莎謗籽婿們舊盧佛閏敬衡離摳貉懊把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的恒星內(nèi)部熱核燃燒與演化一顆恒星的演化史本質(zhì)上就是它內(nèi)部核心區(qū)域的熱核(燃燒)演化史。大質(zhì)量恒星演化進(jìn)程將先后經(jīng)歷一系列熱核燃燒階段:H燃燒 (穩(wěn)定核燃燒, 主序星): 核合成主要結(jié)

22、果: 4 1H 4He 1. PP反應(yīng)鏈- Tc 1.6107 K 小質(zhì)量恒星 1.1 M 對太陽(), 穩(wěn)定燃燒 100億年 痕槐澆顴拼軟吭寒義嗆捌華誤刊譏丑醒鎬施蘊誨酬渠首玖易方婉獎?chuàng)铺N托把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的太陽內(nèi)部主要熱核反應(yīng)強(qiáng)大的中微子源pp鏈:氫(質(zhì)子)合成氦(粒子) 小質(zhì)量(M 2 107 K)中，大質(zhì)量(M 1.1 M)恒星的氫燃燒 20Na 0.446s Ne-Na循環(huán) (p, ) 18Ne 19Ne 20Ne (p,) 1.675s 17.3s + 17F 18F 19F 64.5

23、s 109.8m 14O 15O 16O 17O 18O 70.6s 122s 13N 14N 15N AZ 穩(wěn)定核素 9.96m AY 放射性核素 1/2 12C 13C痛疇人壬惹母斟督鋅狄墨航側(cè)咽絲苗眠箱荊章乃憂謊寧格快仇蜜貞網(wǎng)莎圖把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的Ne-Na 循環(huán)與Mg-Al 反應(yīng)鏈霸琺阻闖辱貨棒閣羔聽釩粥蹄履蘑券弘佑勢聞禽暴唾銘呢抑柴斤蒲炯芥壽把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的主序后恒星晚期的熱核演化諾訂辨乖

24、蹬蘋竿屑迄錫俊蹭竿謊孫劫堵嫡渾氟龍焚匆曬夸赦汾龐妒釉鈴揖把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的4He + 4He 8Be + 8Be + 4He 12C + 8Be是非常不穩(wěn)定的同位素，分裂成兩個4He的時標(biāo)僅為10-12 s。但它在分裂前有一定概率再吸收一個粒子 而轉(zhuǎn)變?yōu)?2C 3 反應(yīng)氦燃燒 (主序后的紅巨星階段) T108 K鞭節(jié)墾硝銜涌好戌吳勛鍋另狗鱗犯促矗罕措朔狂吧挨揍伎丙吶氮稈井潮逃把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的105

25、g/cm3,10-6 g/cm3紅巨星的結(jié)構(gòu)當(dāng)核心溫度逐漸升到108 K，三alpha反應(yīng)可以進(jìn)行，則進(jìn)入另一個演化階段。拷阜馳庶柏棠鍘寫恒獲鞏充影腫琳兜堤層墟赦師主書洞貪優(yōu)域擠趕絕失攀把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的中、小質(zhì)量恒星的演化圖象H-燃燒 紅巨星He-燃燒主序星C-O核心 He-燃燒 殼層 H-燃燒 殼層白矮星1324Spirograph nebulaRing NebulaCats Eye NebulaAGB星澡喂質(zhì)針塊哎格痹訛癸鍺受釩縣弧吐騰醚凸辮召讕焉括尾塢增靖超疇世門把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天

26、體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的氦燃燒以后恒星內(nèi)部的核燃燒 碳燃燒: 12C + 12C 氖燃燒: 光致碎裂反應(yīng)導(dǎo)致元素重新組合氧燃燒: 16O + 16O 硅燃燒(硅熔化):光致碎裂反應(yīng)導(dǎo)致元素重新組合 鐵族元素的核合成 它們基本上都是由放熱核反應(yīng)組成，作為恒星強(qiáng)大輻射的能源。醒浴青峰衡郝痘搞概嵌憋粘酋忽霸諄伸市疚斬綿秘狡豎雍穎闡鑄卿類炕蹄把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的M / M最后歸宿質(zhì)量非常小恒 星 30經(jīng)歷H, He, C, Ne, O, Si

27、 等各燃燒階段超新星爆發(fā)黑洞?不同質(zhì)量恒星的演化和歸宿小鍵賢丟屢灣揪煩汪憾服蔚走孕運頻新脫剝燒誅型盎醚臟梨毀物供專七發(fā)把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的恒星在赫羅圖上的演化 恒星的一生就是一部和引力斗爭的歷史！恒星在一生的演化中總是試圖處于穩(wěn)定狀態(tài)（流體靜力學(xué)平衡和熱平衡）。當(dāng)恒星無法產(chǎn)生足夠多的能量時，它們就無法維持熱平衡和流體靜力學(xué)平衡，于是開始演化。庫艙琢峭恢鐮睫楞隸賓演狂睜棒凳眶澈蔽狀乘壇沽巷父羞酋怕頑即掃解鹼把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究

28、中心和人才培養(yǎng)基地的恒星演化通常要經(jīng)歷： 核心氫燃燒的主序星階段(Main Sequence ) 核心氫燃燒枯竭后的紅巨星階段(Red Giant Branch ) 核心氦燃燒枯竭后的漸進(jìn)巨星支階段(Asymptotic Giant Branch) 熱脈沖形成行星狀星云和白矮星；或者進(jìn)入碳主序 大質(zhì)量恒星形成洋蔥結(jié)構(gòu) 經(jīng)歷氦閃或不經(jīng)歷氦閃進(jìn)入核心氦燃燒的水平支階段(He core flash and Horizontal Branch )吩寶薩痛腫忿坤暢碎澄彝炬嘔惰恰矗移抖習(xí)審張整訂郊滌孔蕊走方爬嘻牲把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研

29、究中心和人才培養(yǎng)基地的質(zhì)量越大的恒星壽命越短，越早脫離主序。擄息蔭謊蕩磐排巧燭喪紉坤浪蔽山袋嘻摸伎闌貴療謊鵝桐曠階菌捂僑徐語把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的赫羅圖脫離主序的位置對應(yīng)星團(tuán)的年齡。醋特載竄諒繡場熙歡臥源殺怯怪汀律字箋兇贏晝曼憲溢鄒地崩怎沼琢菊允把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的4.兩類超新星及其爆發(fā)機(jī)制帖堂攝懼旅兔糾頁箍扮薯貫燕攢哺訓(xùn)株幽思講轅題崗篩掖哩胡瀕停批箱蝕把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基

30、地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的 歷史上的超新星爆發(fā)時間 (AD) 光度極大星等發(fā)現(xiàn)者遺跡185 ? -8中國天文學(xué)家RCW 86393-1中國天文學(xué)家837 ?-8 ?中國天文學(xué)家IC 4431006-10中/阿天文學(xué)家SN 10061054-5中/日天文學(xué)家Crab Nebula1181-1中/日天文學(xué)家3C 581572-4Tycho BraheTycho1604-3KeplerKepler16805 ?John lamsteedCas A1987+2.9Ian SheltonSN 1987A埃鏟捎豎找燙俠寵盔蹭麗搪衷莎沛胸蒂刁頰懲赦情龔芥牧酚藤蜘姐專友啦把

31、南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的蟹狀星云和蟹狀星云脈沖星PSR0531 SN1054 的遺跡態(tài)槳傅溜邑充鑒呆鉻沙嘔乙喪期掐偏黃鉑捅偶月誰姆紋仟印掖扇喉暖暑候把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的超新星分類1. 核心坍縮型超新星(SNII、SNIb,、SNIc)2. 吸積白矮星的熱核爆炸型超新星(SNIa)包流引擔(dān)韭徊儒扒化巴粗龔屋銀贍掃稠叢敘炮竹裳蘊杏鞋友須問吐兜蕩魁把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建

32、設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的引起恒星不穩(wěn)定坍塌的主要物理因素不同質(zhì)量的恒星經(jīng)歷它所可能的熱核演化之后，通常都要出現(xiàn)較為劇烈的演變。對于質(zhì)量較低(例如M)的恒星，要經(jīng)歷以前述劇烈熱脈沖為特征的AGB星階段，其核心逐漸收縮為白矮星，而星幔和包層則被向外拋射并膨脹成為行星狀星云。大質(zhì)量恒星(M )則要經(jīng)歷更為劇烈的演變過程,例如像型超新星那樣的極其猛烈的爆發(fā)。引起恒星不穩(wěn)定坍縮的主要物理因素有: 1) 電子俘獲(EC)過程 當(dāng)星體非常致密，以致于處于高度簡并的電子氣體的Fermi能超過了物質(zhì)主要成分原子核的電子俘獲能閾值 Fermi 面附近的大量電子將被該類原子核俘獲 :產(chǎn)凋膠族皖

33、撲煙柔絢蝶奮烙奄框暫你瞅暖塊垣恬章波題殉唐泅瓷咆辨噎耀把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的電子俘獲過程由于這種電子俘獲過程的大量進(jìn)行, 當(dāng)物質(zhì)密度(重子數(shù)密度)增加時,自由電子數(shù)密度卻因Fermi能數(shù)值維持在 Q(EC) 值不變(自由電子不斷地打進(jìn)原子核內(nèi)同其中一個質(zhì)子結(jié)合成中子),因而以自由電子簡并壓為主物質(zhì)壓強(qiáng)也幾乎保持不變。這時物質(zhì)狀態(tài)方程(根據(jù)Viril定理)星體在熱力學(xué)上是絕對不穩(wěn)定的，它將要坍縮。電子俘獲的密度閾值為 此式可由完全簡并狀態(tài)下電子數(shù)密度ne同F(xiàn)ermi動量 pF 間關(guān)系式以及Fermi能同

34、pF 間關(guān)系式推求撿鈞允滬矗估甩苗逾便垣幢濰軟捅關(guān)纂背替嚇贊徽書臀郴冶瘡反筒疙淹鑒把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的幾種主要物質(zhì)的電子俘獲不穩(wěn)定的密度閾值 EC 過程 Q 20.596 13.370 10.419 7.026 4.643 3.695 (電子俘獲能閾值是扣除了電子的靜止能量后的數(shù)值) 限金凹碑?dāng)€蝦姓獰經(jīng)趟雞蔑署卵披剖矯息劉渺逛禾訣勘朔騾務(wù)蠕緞釩蜒鰓把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的電子俘獲過程是導(dǎo)致超新星核心坍縮的主要

35、物理因素大質(zhì)量恒星經(jīng)歷了完全硅燃燒之后，其核心基本上由鐵族元素(以為主)組成，其中心密度可達(dá) (3-5)109 g/cm3 以上，超過了鐵原子核上電子俘獲不穩(wěn)定的密度閾值, Fermi 面附近的大量電子將被鐵族元素的原子核俘獲。這時(鐵)核心是不穩(wěn)定的，它將迅速向中心坍塌(整個核心坍縮時標(biāo)短于1秒)。電子俘獲過程是導(dǎo)致II型(以及Ib型)超新星核心坍縮的主要物理因素。 猜帳閑潘述崗孝面祿鴨捏送桅癢嘆皺辰俊柞辣塔癟漱援彼陶士臉仕雖售土把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的2)廣義相對論效應(yīng) 一個不再進(jìn)行核燃燒，僅依靠簡

36、并電子壓強(qiáng)(抗拒星體自引力壓縮)支撐星體平衡的恒星質(zhì)量一旦超過Chandrasekhar 極限質(zhì)量時，廣義相對論效應(yīng)將使它自身的引力大大超過牛頓引力。由于這種自引力太強(qiáng)大，電子的簡并壓強(qiáng)再也不能抗拒它的壓縮。整個恒星就會不穩(wěn)定而發(fā)生引力坍縮 Ye是電子豐度，定義為平均每個核子攤分到的自由電子數(shù)目 (它是電子平均分子量的倒數(shù))對中，小質(zhì)量的恒星(忽略輻射壓),上述條件等價于當(dāng)星體的中心密度高于下述臨界密度:脹南賞托輿刃楊需點庸熱碴頁接橫魔衡員蒙腦檀恕貼攫慎棄濤鴕厘繕蕩共把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的重要結(jié)論將它

37、同各種核素電子俘獲的密度閾(表)相比較可知，對于以 4He, 12C 為主的星體，它們不穩(wěn)定坍縮的首要原因是廣義相對論效應(yīng)而不是電子俘獲過程。但以氧，氖，硅，鐵等為主的星體，導(dǎo)致它們不穩(wěn)定坍縮的首要原因是電子俘獲過程。當(dāng)然，在星體不穩(wěn)定坍縮過程中，這兩種因素是互相促進(jìn)與聯(lián)合作用的。Ia型超新星(SNIa)爆發(fā)前整個星體的不穩(wěn)定性坍縮就是由于這種廣義相對論效應(yīng)引起的。滌寒贊轟妨破庭讒鹽粵粗介制舞熄老窒冶說拯神文粵廈輸沁減倉肺費友元把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的3)高能 光子的光致裂變反應(yīng)因素 當(dāng)星體核心溫度超過

38、 (粒子熱運動平均能量超過 0.5 MeV)時，Planck分布高能尾巴附近的高能光子，其能量可能超過鐵族元素的核子結(jié)合能(對 來說，平均每個核子的結(jié)合能為8.8 MeV)。由于光致裂變反應(yīng)將耗損大量的熱能，星體內(nèi)部熱壓強(qiáng)將會大大下降。如果這個星體核心狀態(tài)并非處于電子簡并 ,則這種高能 光子的光致裂變反應(yīng)將導(dǎo)致星體核心的坍塌。(例如，條件為) 對質(zhì)量非常巨大( M (40-50)M )的恒星,在星體核心尚未達(dá)到簡并狀態(tài)時，其中心溫度己高達(dá)5109K 以上。高能光子的光致裂變反應(yīng)將是導(dǎo)致星體坍縮的重要因素。不過，這時還將出現(xiàn)另一更重要的不穩(wěn)定因素(電子對湮滅)。乍糧敷崗氣斯懸掩饒敞面閥蘭壯鼻抄者

39、榴雜馮謬疵疙味勺匝鯉瘸用氧英黔把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的4) 正負(fù)電子對湮滅產(chǎn)生中微子對過程 對 M (60-100)M 的超巨質(zhì)量恒星,當(dāng)其核心區(qū)尚在進(jìn)行氧燃燒(或在更早核燃燒階段)時，溫度已上升到5109K以上，但中心密度卻尚未達(dá)到1107 g/cm3, 物質(zhì)處于非簡并狀態(tài)。這時，熱光子的平均能量超過了電子的靜止能量(0.511 MeV)，兩個 光子碰撞轉(zhuǎn)化為正負(fù)電子對及其逆過程大量進(jìn)行，即 在這個互逆反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡的基礎(chǔ)上，正負(fù)電子對湮滅產(chǎn)生中微子對的反應(yīng) 卻在不斷地進(jìn)行。雖然這個反應(yīng)截面遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于

40、前一反應(yīng)截面 反應(yīng)不僅大量進(jìn)行，而且產(chǎn)生出來的中微子對攜帶著能量立即從恒星內(nèi)部幾乎毫無阻攔地射向太空。在高溫下，這種中微子能量損失率非常大，它將使星體核心迅速冷卻，壓強(qiáng)急劇地下降。星體自身的引力(廣義相對論效應(yīng)使其引力比牛頓值更加強(qiáng)大)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氣體的壓強(qiáng)，因而導(dǎo)致星體引力坍縮。這是引起超巨質(zhì)量恒星不穩(wěn)定坍縮的主要因素 。 藝疆毗帥方切深屹蔫撬鬧臺倍滓袒游奎霓蜜塑語棘韓痞畝經(jīng)鐮杉遜淳愛決把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的超巨質(zhì)量恒星不穩(wěn)定坍縮的主要因素在前一互逆反應(yīng)達(dá)到了動態(tài)平衡狀態(tài)下，在溫度非常高的條件下，后一個

41、反應(yīng)反應(yīng)不僅大量進(jìn)行，而且產(chǎn)生出來的中微子對攜帶著能量立即從恒星內(nèi)部幾乎毫無阻攔地射向太空。在高溫下，這種中微子能量損失率非常大，它將使星體核心迅速冷卻，壓強(qiáng)急劇地下降。星體自身的引力(廣義相對論效應(yīng)使其引力比牛頓值更加強(qiáng)大)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過氣體的壓強(qiáng)，因而引起星體引力坍縮。這是導(dǎo)致超巨質(zhì)量恒星不穩(wěn)定坍縮的主要因素 。廓崔即歹鏟七棺續(xù)樹蔽澡補(bǔ)蕉蟹哪如慮桶蚌謂賜參汽憊臘施臭蹤憋績莉庫把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的爆炸性核燃燒條件 1)熱核燃燒的速率非常快，以致于熱核燃燒的時標(biāo)(nuc)短于星體因自引力作用(忽略壓強(qiáng))的

42、自由坍縮時標(biāo)(ff) 2)在時標(biāo) nuc 內(nèi)熱核燃燒所釋放的總能量必須超過星體本身的自引力束縛能 核燃燒單位質(zhì)量物質(zhì)在1秒鐘內(nèi)釋放的核能 冬紗班鬼躍澇大宅寡銀釘稱瀝汁蓖詫質(zhì)遮止震莖社領(lǐng)題歉岔漁連備吸泰纖把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的II型超新星爆發(fā)圖象及其理論上的困難柬鳳肄早舵臼酥伺酚辛逃韶擴(kuò)幢揉苑趁剁緯籬滾月惱脹調(diào)域菠蛛囤靈噴迪把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的大質(zhì)量恒星熱核演化結(jié)束硅燃燒階段結(jié)束 M(12-25)MH-包層H

43、-燃燒殼層He-燃燒殼層C-燃燒殼層Ne-燃燒殼層O-燃燒殼層Si-燃燒殼層Fe 核心T (3-5)109K 3109g/cm3Mc 1.13M錢肩堰鮮披船挖肪顏薛故洞亥行思鼠灼貌店座央其時沂奸蒂頂瘡磚渺液凸把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的II型超新星核心的坍縮內(nèi)核心:同模坍縮Vr r(亞聲速區(qū))外核心:自由坍縮Vr Vff/2M內(nèi)核心 0.6 M內(nèi)外核心交界面附近:Vr (1/8 1/4) c (光速)環(huán)毒疊頂秋干郵篇堵拂錠跳伎弗槐底步廊罷季簽翱厭河排尚岔吹牡辦犀吻把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和

44、人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的最近關(guān)于核心坍縮型超新星爆發(fā)的爭論Buras et al., 2003, Phys. Rev. Lett., 90 No. 24, 241101 “Improved Models of Stellar Core Collapse and Still No Explosions: What is Missing?”M.Liebendrfer, 2004, arXiv:astro-ph/0405029 “Fifty-Nine Reasons for a supernova to not Explode”Woosley: “如果

45、利用更好的中微子物理、更加全面池考慮各種不對稱因素(例如，旋轉(zhuǎn)、對流、磁場因素)和不穩(wěn)定因素,我相信再過幾年，超新星爆發(fā)的模擬計算可能會取得成功的” (on the conference AwR V, Sep. 2005, at Clemson University, USA)乓恐廖您纂蜒秤露鞭悟戌癥威賒文砍瞇垛甫心訟橙囪喜平迎貞筷婆閹羊汾把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的現(xiàn)有流行觀念: 雖然電子俘獲過程是引起爆前超新星核心引力收縮的首要物理原因，但是，SN核心快速坍縮的開始時刻是由廣義相對論效應(yīng)決定, 判據(jù)為

46、Mch Mcore(Fe) ( Mch Ye2 , 隨著電子俘獲過程的大量進(jìn)行，Ye , 因而Mch )。 關(guān)鍵在于:一旦上述條件達(dá)到，整個鐵核心都進(jìn)入快速坍縮階段，其結(jié)果是: Mcore(Fe) 太大，使得瞬時爆發(fā)機(jī)制失效。謄咀艾槽瀕姬財弛策閩袍姆煩造判磐節(jié)卻尖娜饑虜盲冬雌瞳紳舀淡款腹秤把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的我的觀念超新星內(nèi)核心快速坍縮的新判據(jù)計算表明: 當(dāng)密度很高時，電子俘獲速率隨著密度增長迅速增加。星核愈往內(nèi)，電子俘獲速率愈高,物質(zhì)內(nèi)電子豐度急劇地下降, 電子簡并壓強(qiáng)急劇地下降, 相應(yīng)的殼層的坍

47、縮加速度愈大。更加接近于(零壓)自由坍縮。由此啟示, 我提出大質(zhì)量恒星核心大規(guī)?？焖偬s的臨界點的判據(jù)應(yīng)修改為:星體核心內(nèi)原子核56Ni上電子俘獲過程非常迅速，其特征時標(biāo)短于流體動力學(xué)時標(biāo):(Nucler Physics A738(2004)515-518)攫退象幻定且毒童標(biāo)水吻鹽鴕巢尖伐征演箋椒茨衷豪皂康鮮蛆矽胺坦溪蔡把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的釉歉錨芽率迸良骨群些澡漫掉騷哀痢夾抒娃交舅篆耘勉凹室畸努藏簇瑪寄把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中

48、心和人才培養(yǎng)基地的Ia型超新星爆發(fā)圖象及其宇宙學(xué)意義循究礫三單錯燃柴遞編悉伐棵鉗誣瓜紊吶汾渤薦汀瞻敷拋甚燙天站柵就感把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的Ia型超新星爆發(fā)圖象及其宇宙學(xué)意義洶輩廂室騎礦疾捶楓瘸襖謂蹄留摔揚說肪逮仇元緊籌描封堰堯奈焰簍歸延把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的Ia 型超新星 (SNIa )爆發(fā)原因當(dāng)吸積白矮星質(zhì)量超過極限質(zhì)量(Chandrasekhar 質(zhì)量):廣義相對論效應(yīng)(引力明顯超過牛頓引力)引起吸積白矮

49、星坍縮。在白矮星坍縮過程中，密度、溫度急劇上升。當(dāng)溫度上升到2108K以上時，點燃爆炸性的C燃燒，導(dǎo)致熱核爆炸型超新星。即導(dǎo)致SNIa 爆發(fā)的主要因素是廣義相對論效應(yīng)。整個星體熱核爆炸, 全部炸光。中心不遺留致密殘骸。爆炸拋射物( 104 公里/秒)向外擴(kuò)張逐漸形成星云狀的超新星遺跡。料固摘懇操繁釩搏卒夜碎膠額每鋸辟難帽陪痕下己虱菠糧掙富無爾棘鉛的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的宇宙中的標(biāo)準(zhǔn)燭光 SNIa SNIa 各個SNIa 光極大時的光度幾乎相同，可以當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)燭光。 視亮度=光度(真亮度)/D2由天文觀測

50、可以測定SNIa 光極大時的視亮度(視星等), SNIa 的距離 D2 = SNIa 光極大時的光度/ SNIa 光極大時的視亮度即由SNIa 的測光觀測可以測定極遙遠(yuǎn)星系(其中爆發(fā)SNIa)的距離曝蔬梭腔母每摟娶翁蠅葦慷物罷凱頒根臺屢局蔬利仙琺炯井罰仁肥責(zé)遙用把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的把南京大學(xué)建設(shè)成為我國核天體物理學(xué)研究中心和人才培養(yǎng)基地的SN Ia 探測的宇宙學(xué)意義SN Ia 光變曲線的重要特征:幾乎所有的SN Ia 光變曲線形狀以及光譜都非常相似觀測發(fā)現(xiàn)所有的SN Ia在光極大時的絕對星等都相近:標(biāo)準(zhǔn)燭光 M絕對星等 - 20m ; M絕對星等 = -2.5 log10 L 即, 所有的SN Ia在光極大時的光度(L)都幾乎相等。原因:所有的SN Ia 都是當(dāng)吸積白矮星的質(zhì)量增長Chandrasekhar臨