《超新星爆炸產物與分子雲環境》是依託南京大學，由周平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超新星爆炸產物與分子雲環境
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周平
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目圍繞超新星爆炸的兩種產物（超新星遺蹟和中子星）及其分子環境展開研究。利用高空間解析度的X射線觀測和多波段數據，我們針對某些有代表性的超新星遺蹟，探明其金屬拋射物和被加熱星際/周氣體的物理狀態在空間上的分布。一方面利用不同金屬元素追溯其前身星質量，考察超新星爆炸幾何模型，另一方面研究熱氣體輻射過程，非熱輻射機制，和緻密環境對遺蹟演化和形態造成的影響。我們還將對孤立中子星-超新星遺蹟系統展開大樣本的觀測分析。通過研究與中子星成協的超新星遺蹟及其周圍分子雲（若存在分子雲腔），對系統的前身星質量和環境做出判定，從而給出不同類別中子星的誕生條件，最終嘗試對孤立中子星的觀測分類做出可能的解釋。 我們將對超新星遺蹟附近暴露在強宇宙線下的分子雲核進行多譜線、高空間分辨的（亞）毫米波觀測，獲得宇宙線電離率和分子雲電離度等參數，進而研究超新星遺蹟及宇宙線對緻密星際介質的化學和物理反饋。
結題摘要
超新星是宇宙中最劇烈的爆發之一，在恆星演化中起著重要的作用。它們既標誌了恆星的死亡，也帶來了中子星和黑洞的誕生。超新星遺蹟繼承了超新星的巨大能量和大量金屬元素，對星系產生強烈的反饋。 我們對Ia型超新星遺蹟W49B和Tycho進行分析，證明了單簡併系統是產生Ia型超新星必不可少的通道，從觀測上證實Ia型超新星的爆炸可以是非常不對稱的。核坍縮型超新星遺蹟Kes79的金屬元素分布揭示了核坍縮型超新星的爆炸也可以是非對稱的。我們的多波段觀測分析顯示，Kes79與其內部的中心緻密天體（CCO）來自一顆質量為15—20個太陽質量的恆星的爆炸。 對熱混合型超新星遺蹟的研究表明超新星遺蹟的形態和輻射表現受到環境的極大影響。我們從觀測和模擬揭示熱混合型超新星的形態和輻射起源，支持不均勻環境在其中起著關鍵的作用。 我們探明了數例超新星遺蹟與分子雲的聯繫（Kes79, Tycho, CTB87, Kes73），並利用分子雲研究超新星遺蹟物理。此外，我們得到遺蹟Cas A在毫米波段解析度最高的分子雲圖像，並考察了分子雲的加熱機制與超新星遺蹟的反饋渠道（Cas A）。觀測表明這個著名的超新星遺蹟並不在分子雲環境中。 我們建立了東晉的南斗客星（公元386年）與超新星遺蹟G7.7-3.7的聯繫。 獨立發現了一顆脈衝周期為408s的脈衝星，該星很可能在一個罕見的共生X射線雙星系統中。 項目使用的觀測和檔案數據來自地面和太空中最先進的望遠鏡設備，包括IRAM 30米， Chandra和XMM-Newton空間天文台。 我們還使用了紫金山天文台13.7m射電望遠鏡的觀測數據。 超新星如何產生是天體物理的基本問題。我們從觀測上建立了數個新星遺蹟—前身星系統的聯繫，強調了單簡併系統通道能產生Ia型超新星，為該問題提供了重要的線索。我們使用的方法被證明是可行的。我們將建立更加完備的樣本，來回答超新星誕生的問題。我們研究了超新星遺蹟如何受到環境的影響，又如何影響環境。我們發現G7.7-3.7與東晉南斗客星的對應，增大了歷史超新星遺蹟這個稀有種類的樣本。該研究促進了我們與天文史學家的進一步合作。
