Ⅰ型超亮超新星的磁星能源和红移光度分布研究

发布时间：2020-09-22 19:26

　　超亮超新星(SLSNe)是近十几年内发现的一类非常特殊的超新星,它的光度常常可以达到普通超新星光度的数十倍乃至上百倍。因而传统的56Ni衰变能源模型很难为SLSNe给出合理解释,除非是一些具有百倍太阳质量左右的恒星由于“电子对形成”不稳定性而发生了爆轰式的无残骸超新星爆发。不过,基于大多数SLSNe的光谱和光变综合信息,目前普遍认为激波作用和中心能源是导致SLSNe辐射的两类最可能的能量来源。一定程度上,这两类能源机制可能分别对应了SLSNe的两种不同的光谱类型:Ⅱ和Ⅰ型,尽管这种对应关系是不严格的。在某些情况下,常常可以看到混合能源机制的存在。本文主要针对I型SLSNe(SLSN-I)开展了研究。一方面,我们以新诞生的毫秒磁星作为中心能源,为5颗由Pan-STARRS观测到的SLSN-I的光变曲线给出了良好的拟合。拟合结果再次验证了这一模型在解释相关观测上的有效性。另一方面,我们还试图从SLSN-I的爆发率角度来找寻其爆发机制线索。在假设SLSN-I爆发率以一定的红移依赖关系正比于恒星形成率的情况下,我们拟合了 17个SLSN-I的红移分布,发现了爆发率正比系数基本不随红移演化的结果。这一结果使其与长时标伽马射线暴的情形具有明显的不同,尽管长时标伽马射线暴(LGRBs)的残留天体也很可能是一颗毫秒磁星。此外,我们还得到了SLSN-I的爆发率约为40 yr-1 Gpcr-3(红移平均值z=0.89处的数值),并还发现SLSN-I的本征光度分布可能具有幂律的形式。
【学位单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：P145.3
【部分图文】：

超新星,公元,蟹状星云

在宋代史籍中有详尽的记载，如《宋会要》中：“至和元年五月，晨出东方，守天逡逑关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”；《宋史？天文志》记载：逡逑“至和元年五月己丑，客星出天关东南，可数寸，岁余稍没”。图１．１为我国史籍逡逑关于１０５４超新星的记录。“凡见二十三日”是指白天见到它的天数。结合其他资逡逑料的记载，发现这颗超新星于１０５４年７月４日突然爆发，到１０５６年４月６日消失，共逡逑见６４３天。而此次１０５４年超新星爆发的遗迹就是著名的金牛座蟹状星云。１９２８年美逡逑国天文学家哈勃测量了蟹状星云的膨胀速度，次年他根据此速度反推出蟹状星云逡逑大约在９００年前会聚为一个点，这和１０５４年超新星爆发的历史记录是一致的。由逡逑此Ｈｕｂｂｌｅ第一个提出蟹状星云正是１０５４年超新星爆发的遗迹。图１．２为哈勃望远镜逡逑＿观测到的蟹状星云多波段成像叠加。至此关于蟹状星云星的故事并未结束，１９４８年逡逑发现蟹状星云是一个很强的射电源，１９６３年发现它还是Ｘ射线源。１９６８年又发现它逡逑还向外福射７射线，同年证实在其中心存在一个射电脉冲星。这颗Ｃｒａｂ邋Ｐｕｌｓａｒ能够逡逑在各个波段发出快速的脉冲辐射，这在脉冲星中非常罕见，因此Ｃｒａｂ邋Ｐｕｌｓａｒ也成逡逑为脉冲星研究中最著名的一颗。现在我们知道脉冲星是高速旋转的中子星。逡逑历史超新星中的第谷超新星也是少数可以用裸眼观测到的超新星。它出现在逡逑仙后座后

蟹状星云,超新星,遗迹,欧洲

河外星系中最著名的超新星要数ＳＮ１９８７Ａ。它发生在我们临近星系大麦逡逑哲伦星云中，是自ＳＮ１６０４之后河外星系中最壮观（明亮）的一颗超新星。逡逑图１．３是ＳＮ１９８７Ａ爆发前后的图像对比。ＳＮ１９８７Ａ是天文学史上观测最多的一颗超逡逑新星，其来自各个波段的辐射包括从伽马射线到射电都被很好地观测和研究。更逡逑重要的是，此次超新星爆发中，在光学信号到来之前，天文学家首先观测到了来逡逑自１９８７Ａ的较强的中微子辐射。这是人类历史上第一次探测到来自河外星系的超新逡逑星爆发的中微子辐射。太阳系外中微子天文学从此诞生了。逡逑至１９９９年底，人类共发现了邋１６５０颗超新星。进入２１世纪以来，随着天文望逡逑远镜的发展和大量巡天搜寻计划的实施，超新星的数目有了大幅度的增加。逡逑到２００６年６月，超新星数目己达３５００多颗。逡逑顺序，例如ＳＮ１９８７Ａ表示１９８７年出现的第一颗超新星，后面以此类推。大写字母用完则用小逡逑写字母来表示：如ＳＮ２００３ａ表示的是２００３年出现的第２７颗超新星。如果２６个小写字母用完，再逡逑用ａａ、ａｂ、……、一直到ｚｚ。近些年随着大视场超新星巡天计划的实施

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＇Ｓ邋ＴＨＥＳＩＳ逡逑图１．２：邋ＨＳＴ拍摄的蟹状星云（ＳＮ１０５４遗迹）照片，图为美国国家航天航空局（ＮＡＳＡ）与欧洲航逡逑天局（ＥＳＡ）提供。逡逑超新星研宄做出了奠基性的卓越贡献。逡逑河外星系中最著名的超新星要数ＳＮ１９８７Ａ。它发生在我们临近星系大麦逡逑哲伦星云中，是自ＳＮ１６０４之后河外星系中最壮观（明亮）的一颗超新星。逡逑图１．３是ＳＮ１９８７Ａ爆发前后的图像对比。ＳＮ１９８７Ａ是天文学史上观测最多的一颗超逡逑新星，其来自各个波段的辐射包括从伽马射线到射电都被很好地观测和研究。更逡逑重要的是，此次超新星爆发中，在光学信号到来之前，天文学家首先观测到了来逡逑自１９８７Ａ的较强的中微子辐射。这是人类历史上第一次探测到来自河外星系的超新逡逑星爆发的中微子辐射。太阳系外中微子天文学从此诞生了。逡逑至１９９９年底，人类共发现了邋１６５０颗超新星。进入２１世纪以来，随着天文望逡逑远镜的发展和大量巡天搜寻计划的实施，超新星的数目有了大幅度的增加。逡逑到２００６年６月，超新星数目己达３５００多颗。逡逑顺序，例如ＳＮ１９８７Ａ表示１９８７年出现的第一颗超新星，后面以此类推。大写字母用完则用小逡逑写字母来表示：如ＳＮ２００３ａ表示的是２００３年出现的第２７颗超新星。如果２６个小写字母用完

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