《Ia超新星觀測及精確宇宙學研究》是依託清華大學，由王曉鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Ia超新星觀測及精確宇宙學研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王曉鋒
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超新星代表了某些恆星演化的最後災變階段，是宇宙中最激烈的高能爆發天象之一。它們在天體物理許多領域中都扮演著重要角色，如從星系的化學演化到觀測宇宙學。Ia型超新星(SN Ia)在過去的10多年中被用作標準燭光，是探測宇宙膨脹歷史最有力的工具之一。對SN Ia的觀測和研究導致了宇宙加速膨脹和暗能量的發現，但用它們來進一步限制暗能量的性質則受到系統誤差的困擾（如前身星演化和塵埃消光的不確定性）。這主要源於我們對SN Ia爆發物理和它們的前身星還缺乏一致認識。我們擬利用清華大學－國家天文台80cm望遠鏡對紅移z＜0.08的超新星開展BVugriz 波段測光,同時利用有關望遠鏡獲取相應的光譜數據。光譜的主要特徵線，如SiII 吸收的藍移（反應光球的膨脹速度）和強度（反應元素密度/豐度），結合光變曲線的整體演化將有助於我們建立物理上更均勻的SN Ia子樣本，這為開展精確宇宙學研究提供了依據。
結題摘要
在項目執行期間，對超新星（尤其是Ia型超新星）的觀測多樣性、超新星前身星以及對宇宙學的影響進行了深入研究。主要成果包括：1、利用清華大學-國家天文台80公分望遠鏡在2011-2013年度獲得了近100顆超新星的(U)BVRI的多色測光；同時利用國家天文台興隆觀測站2.16米望遠鏡以及雲南天文台麗江觀測站2.4米望遠鏡獲得了近500條光譜。這些數據為深入理解超新星爆發特性以及利用它們開展精確宇宙學研究提供了很好的觀測資料。申請者團隊成員對某些極亮的超新星如SN 2010jl, SN 2012fr, SN 2007gr, SN 2013dy 等利用有關設備開展及時的跟蹤觀測以及細緻的分析，部分論文已發表在2012年AJ, ApJ以及ApJ Letter上或者接收。2、利用已有的光譜觀測數據，申請者通過系統分析數白顆Ia型超新星光譜發現其特徵Si II 6355吸收線的移動與爆發環境存在密切相關（如金屬豐度和年齡），這一發現首次將超新星光譜特徵（如同Si II 6355吸收線）它們的前身星性質建立起聯繫，而不是之前被普遍認為的主要是由幾何效應引起的。該研究為理解Ia超新星前身星性質差異以及驗證環境效應對超新星爆發性質的影響提供了最強有力的證據。這項成果對未來用更均勻的Ia超新星樣本開展精確宇宙學研究具有重要的指導意義。鑒於該項研究的重要性及普遍意義，論文被Science編輯挑選出來在2013年3月7日提前線上發表。3、利用哈勃空間望遠鏡的紫外觀測數據研究了Ia超新星的紫外輻射性質，發現了Ia超新星紫外超的首個例子（SN 2004dt）。我們認為其紫外超可能源於超新星爆炸產生的拋射物同星周物質或者是伴星相互作用的，從而對一類Ia超新星的前身星性質給出了限制。4、我們與美國伯克利大學的合作者利用里克天文台10年的超新星巡天數據開展了超新星產生率以及超新星光度函式的研究，得到了鄰近宇宙超新星的光度函式及超新星產生率，論文發表後被廣泛引用。
