超新星研究进展

本文先介绍超新星巡天和分类,简要地论述历史超新星SN 1006一千年,接着讨论核心塌缩超新星物理和具体事例(SN 1987A 20年、SN 2006gy、2008D)及超新星与γ射线暴的联系,文章重点讨论Ia型超新星和宇宙学,评述了Ia型超新星在宇宙学中的应用和哈勃常数的确定,最后指出超新星研究目前存在的问题。     

高红移Ⅰ_a型超新星的搜寻和宇宙的加速膨胀

观测研究表明,Ⅰａ型超新星可以作为宇宙距离测量的标准光源．天文学家还从近邻Ⅰａ型超新星光变的研究中得出可靠地确定其最高光度的方法．在此基础上,国际上两个相互竞争的研究集体经过几年的不懈努力,对高红移超新星进行了搜寻和观测．他们各自独立地得到了相同的结论：宇宙学常数Λ＞０,宇宙在加速膨胀．这项研究结果将对宇宙学,星系和大尺度结构的形成和演化的研究产生重要影响．更重要的是,它把所谓“宇宙学常数问题”提到我们面前,不再能够回避．而这一问题的解决将有可能带来基础研究上的重大突破     

超新星中微子探测

 1987 年2 月23 日,天体物理学家目睹了400 年来最亮的一次超新星爆发。该超新星位于大麦哲伦云内,是自1604 年探测到开普勒超新星以来观测到的最明亮的超新星爆发,肉眼可见,由于这是1987 年发现的第一颗超新星,因而被命名为“SN1987A”。     

超新星(续)

超新星爆炸是发生在宇宙空间中极为壮观、丰富多彩和引人入胜的重要现象,涉及许多有趣的、尚待探索的物理学研究领域和天体物理学及宇宙学若干相关分支的重要应用.本文试图描述超新星现象研究在各方面的重要意义,提供基本观测事实和理论框架信息以及介绍我们正在从事的部分相关研究工作.     

超新星

超新星爆发是一种非常壮观的景象.不久前观测到的大麦哲仑云中的超新星SN1987A仅仅是一颗比较暗的超新星,而它发出的光却是太阳的一亿倍.但超新星的数量不多,在我们银河系观测到的最后一颗是在1604年爆发的.所以为了研究超新星,从1930年开始,人们就去系统地搜寻河外星系中的超新星.从几百颗超新星的光谱和光变曲线,人们把它们分为两大类,分别称为Ⅰ型超新星和Ⅱ型超新星.Ⅰ型超新星爆发是由密近双星中的白矮星吸积其伴星的物质,使得其质量增加到超过简并电子气压强所能承受的引力,即钱德塞卡质量时,星体发生塌缩而引起的爆发.而Ⅱ型超新星…     

超新星

超新星爆炸是发生在宇宙空间中极为壮观、丰富多彩和引人入胜的重要现象，涉及许多有趣的、尚待探索的物理学研究领域和天体物理学及宇宙学若干相关分支的重要应用．本文试图描述超新星现象研究在各方面的重要意义，提供基本观测事实和理论框架信息以及介绍我们正在从事的部分相关研究工作．     

SN方法粒子输运计算程序自动建模关键技术问题研究

在充分调研和分析SN方法粒子输运计算程序自动建模方法的基础上，对建模过程中的模型文件格式识别、属性编辑、空腔处理及自动划分离散网格等关键技术问题进行了研究，并提出了合理可行的解决方法。通过对SNAM程序建模部分功能测试，验证了这些方法的正确性和有效性。This paper presents two approaches to enhance the geometry modeling ability of SN particle transport simulation codes and focus on the key issues that lie in the processing from CAD model to SN code geometry model, e.g. CAD file format support, void modeling, mesh generation and model-editing. SNAM （SN Automatic Modeling system） has been developed as an interface code between commercial CAD software and SN particle transport simmulation codes. The testing results have shown that the algorithm and implementation used in SNAM are efficient and capable of all the necessary processing from CAD model to SN geometry model.     

国际核天体物理学暑期讲习班在南开大学举行

由南开大学和美国德雷克塞大学(Drexel Unive-rsity)联合发起并得到王宽诚教育基金会支持和资助的国际核天体物理学暑期讲习班于1991年6月17日至6月27日在南开大学举行.参加会议的有五位美国学者和40多位国内代表.会议主要就宇宙演化、超新星爆炸、核合成过程以及中微子问题进行了广泛深入的讨论.用讲课形式和专题报告形式进行. 报告人及报告内容分别是:1.F·K·Thielemann(The Center of Astrophysics of Harvard University),报告核宇宙学,星,超新星,星云和大爆炸;2.DaHsuan Feng(Drexel University),报告核结构与天体物理学;3.F.W…     

超新星与宇宙未来

 超新星是一些质量较大的恒星演化到晚期发生爆炸所产生的天体。它们在短时间内很明亮,一颗超新星的亮度可以相当于整个星系。超新星中有一类被称作Ⅰa 型超新星,天文学家认为它的亮度是基本稳定的,可以当作“标准烛光”来使用。也就是说,它距离地球越远,人们看到它就越暗,因此在天文学中可以用它们来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的演化。     

高能天体物理前沿鸟瞰 (上)

 很容易确定天体物理诞生的日子,也很容易确定现代宇宙学诞生的日子.前者由基尔霍夫的太阳光谱观测确定,后者由爱因斯坦发表第一个宇宙解确定。但是,很难确定高能天体物理诞生的日子.也许可以作为高能天体物理诞生标志的是巴德和兹威基于1934年发表的一篇论文,题目为《超新星和宇宙线》.     

清华大学天体物理中心

中心2001年成立，以高能天体物理为主要研究方向，坚持实验观测、数据分析和理论研究密切结合，研究内容包括白矮星、中子星、黑洞、超新星、伽马射线爆、活动星系核、星系、星系团、星际介质、吸积与喷流、宇宙学、天体流体和磁流体物理、理论天体物理和研发空间天文仪器。中心现有教师8名，李惕碚院士任中心主任。清华大学天体物理中心     

探索中微子之谜:回顾与展望

中微子的静质量是２０世纪末物理学中一个有待解决的重要问题,它在粒子物理学、宇宙学和天体物理学中占有重要的地位。文章首先评述了太阳中微子实验、大气中微子实验、超新星中微子实验和加速器中微子实验的历史、现状和发展。多年来的实验显示,中微子具有不为零的静质量,可以通过 不同的味之间转换。至少有两个理论描述了中微子振荡,即真空振荡机制和ＭＳＷ机制,文章讨论了这两个理论及其实验判据。最后,介绍了测量中微子静     

暗能量研究进展

1998年,美国两个超新星观测团队发现,今天的宇宙是在加速膨胀的,而推动宇宙加速膨胀的是一种不为当时人们所知的物质组分——暗能量。暗能量的存在是近年来粒子宇宙学研究领域最重要的发现之一,并为随后一系列的天文观测实验所支持。暗能量的物理性质已经成为当今宇宙学的一个研究热点,近年来已经取得了巨大的进展。本文将会回顾一下近些年来国内外在暗能量研究方面,特别是在利用天文观测数据限制暗能量性质方面所取得的进展,并展望未来的天文观测实验研究暗能量性质的可行性。     

SKLOF:一种新的超新星候选范围约减算法

超新星是宇宙学中的"标准烛光",其在星系中爆发的概率很低,是一种特殊、稀少的天体,只有在大量观测的星系数据中才有机会遇到,而正处于爆发期的超新星会照亮其整个星系从而在观测获得的星系光谱中具有较明显的特征。但是,目前已发现的超新星数量相对于大量的天体而言又是非常稀少的,搜寻它们所用的计算时间成为能否进行后续观测的关键,因此需要寻找高效率的超新星搜寻方法。对超新星候选范围进行约减的LOF算法的时间复杂度较高,计算量大,不适用于大规模数据集。为此通过对LOF算法进行改进,提出了一种在海量星系光谱中快速约减超新星候范围的新方法(SKLOF)。首先对光谱数据集中离中心点近的数据点进行数据剪枝,剪掉那些肯定不是超新星候选体的光谱数据对象,然后利用改进的LOF算法计算剩余的光谱数据的孤立性因子并降序排列进行离群搜索,最后获得超新星候选体的较小的搜索范围以便进行后续的证认。实验结果表明,该算法十分有效,不仅在精确度上有所提高,而且相比于LOF算法还进一步缩短了算法的运行时间,提高了算法的执行效率。     

天文学的进展

 在中国２０世纪的６０年代,一些人认为相对论是哲学中的相对主义,对其进行批判,以相对论为基础的宇宙学被斥为“伪科学”。在英国,伊萨克·牛顿是全世界伟大的科学家,其贡献和成就至今无人比拟,然而牛顿提出的宇宙模型也免不了“上帝的第一推动”。现代大爆炸宇宙学表明,整个宇宙从来就没有什么上帝和神仙,科学不能由哲学来评判,宇宙学的建立已经使得宗教退出人类的历史舞台！１蟹状星云 天文史上最著名的超新星,是由１０５４年中国宋代宫廷天文家杨惟德观察到的,宋至和元年５月巳丑日,杨惟德注意到日出前几分钟,天空中出现一颗奇怪的星,比金星明亮得多,他称之“客星.     

实验室模拟研究超新星遗迹演化动力学过程

文章详细分析讨论了超新星遗迹演化过程中冲击波动力学过程以及激光等离子体喷流的动力学的特点,阐述了利用激光等离子体实验产生与超新星遗迹演化动力学类似的冲击波结构来模拟研究超新星遗迹动力学与演化过程.这些分析与讨论对于实验室利用高能激光模拟研究超新星遗迹演化动力学过程具有重要的意义.     

欣欣向荣的宇宙学

 一度被称为“天文学坟墓”的宇宙学现在正欣欣向荣。一系列丰富的科研成果和新仪器装置的研制,使人们感到宇宙学的前景是光明的。 长期以来,人们将１Ａ型超新星作为测量空间距离的“标准光强”,对它们的表观亮度的测量给出了它们的距离值。但是,这一方法很容易出错,不同的实验可以得到不同的结果。有人提出如何通过对衰减率和颜色进行校正的新方法,从而得到数值为５９±７的哈勃常数,它所相对的宇宙年龄约为１７０亿年。 宇宙学的另一个参数是ω,它是宇宙中的物质与阻止宇宙膨胀所需临界量的比。大爆炸膨胀模型预期ω必须精确等于１,宇宙才是“膨胀的”。     

暗能量研究进展

1998年,美国两个超新星观测团队发现,今天的宇宙是在加速膨胀的,而推动宇宙加速膨胀的是一种不为当时人们所知的物质组分——暗能量。暗能量的存在是近年来粒子宇宙学研究领域最重要的发现之一,并为随后一系列的天文观测实验所支持。暗能量的物理性质已经成为当今宇宙学的一个研究热点,近年来已经取得了巨大的进展。本文将会回顾一下近些年来国内外在暗能量研究方面,特别是在利用天文观测数据限制暗能量性质方面所取得的进展,并展望未来的天文观测实验研究暗能量性质的可行性。     

SKLOF:一种新的超新星候选范围约减算法

超新星是宇宙学中的“标准烛光”, 其在星系中爆发的概率很低, 是一种特殊、稀少的天体, 只有在大量观测的星系数据中才有机会遇到, 而正处于爆发期的超新星会照亮其整个星系从而在观测获得的星系光谱中具有较明显的特征。但是, 目前已发现的超新星数量相对于大量的天体而言又是非常稀少的, 搜寻它们所用的计算时间成为能否进行后续观测的关键, 因此需要寻找高效率的超新星搜寻方法。对超新星候选范围进行约减的LOF算法的时间复杂度较高, 计算量大, 不适用于大规模数据集。为此通过对LOF算法进行改进, 提出了一种在海量星系光谱中快速约减超新星候范围的新方法(SKLOF)。首先对光谱数据集中离中心点近的数据点进行数据剪枝, 剪掉那些肯定不是超新星候选体的光谱数据对象, 然后利用改进的LOF算法计算剩余的光谱数据的孤立性因子并降序排列进行离群搜索, 最后获得超新星候选体的较小的搜索范围以便进行后续的证认。实验结果表明, 该算法十分有效, 不仅在精确度上有所提高, 而且相比于LOF算法还进一步缩短了算法的运行时间, 提高了算法的执行效率。     

探索加速膨胀的宇宙

<正>暗能量巡天项目对近2亿星系的观测将帮助我们确定宇宙的加速膨胀是否起源于宇宙学常数的驱动,还是起源于一种新的具有动力学性质的能量的驱动,又或是由超出广义相对论之外的物理所造成。1998年,两个研究遥远超新星的研究组分别宣布了宇宙膨胀在加快的观测证据,这震惊了物理学界。这一非凡的发现随后得到了其他观测的确认,因此在2011年被授予诺贝尔物理学奖。在这一发现后的15年间,天文学家已经采用不同的方法更加准确地测量了今天称为标准协和宇宙学模型中的与宇宙加速度相关的参数及其他的参数。