近日，中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)博士研究生崔英朕與孟祥存研究員在吸積白矮星領(lǐng)域獲得新的進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)白矮星吸積的物質(zhì)能有效阻止白矮星表面光學(xué)厚星風(fēng)的發(fā)生，這可能改變?nèi)藗儗?duì)Ia型超新星前身星單簡(jiǎn)并星模型的認(rèn)識(shí)。國(guó)際科學(xué)期刊英國(guó)《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》（MNRAS）近日以“The viability of the optically thick wind model in accreting WDs at high accretion rates”為題在線(xiàn)發(fā)布了這一成果。

　　上世紀(jì)90年代，人們利用Ia型超新星測(cè)距發(fā)現(xiàn)宇宙正在加速膨脹，意味著宇宙中存在暗能量，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)物理研究提出了巨大的挑戰(zhàn)。盡管Ia型超新星在現(xiàn)代宇宙學(xué)乃至基礎(chǔ)物理學(xué)等方面是如此重要，人們對(duì)于Ia型超新星是怎么來(lái)的目前還不是很清楚（Ia型超新星前身星問(wèn)題）。如果Ia型超新星前身星問(wèn)題得不到解決，就可能會(huì)阻礙精確宇宙學(xué)的發(fā)展。吸積白矮星被認(rèn)為是Ia型超新星最可能的前身星候選體之一，這種雙星系統(tǒng)是由一顆白矮星和一顆正常恒星組成的。但是，吸積白矮星如何演化成Ia型超新星，目前仍存在諸多爭(zhēng)議。前人的研究發(fā)現(xiàn)如果雙星間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率過(guò)高，白矮星很快就會(huì)和伴星并合成一顆單星，從而不會(huì)發(fā)生Ia型超新星爆炸。為了克服這個(gè)困難，人們提出了光學(xué)厚星風(fēng)模型，即通過(guò)白矮星表面產(chǎn)生的光學(xué)厚星風(fēng)來(lái)調(diào)節(jié)雙星間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率，以避免白矮星與伴星之間的并合。因此，光學(xué)厚星風(fēng)模型被認(rèn)為是白矮星能夠通過(guò)吸積物質(zhì)發(fā)生Ia型超新星爆炸的物理基礎(chǔ)。

　　然而，近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)很多觀測(cè)現(xiàn)象與光學(xué)厚星風(fēng)模型的預(yù)言之間存在矛盾，這意味著Ia型超新星的前身星中可能并沒(méi)有發(fā)生過(guò)光學(xué)厚星風(fēng)。為此，研究人員重新考慮了光學(xué)厚星風(fēng)發(fā)生的條件，提出白矮星吸積的物質(zhì)與星風(fēng)之間的相互作用可以阻止光學(xué)厚星風(fēng)的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，光學(xué)厚星風(fēng)能否發(fā)生強(qiáng)烈的依賴(lài)于雙星間物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率的大小。在物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率足夠高的情況下，白矮星吸積的物質(zhì)能夠有效的阻止光學(xué)厚星風(fēng)的產(chǎn)生（見(jiàn)圖1）。這一結(jié)果為解決光學(xué)厚星風(fēng)模型與觀測(cè)上的矛盾提供了一種理論解釋?zhuān)瑫r(shí)也對(duì)Ia型超新星前身星的相關(guān)研究提出了新的問(wèn)題。

　　該研究成果受到了中國(guó)科學(xué)院西部之光交叉團(tuán)隊(duì)專(zhuān)項(xiàng)以及國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。

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圖1.物質(zhì)轉(zhuǎn)移速率超過(guò)臨界吸積率時(shí)速度輪廓隨時(shí)間的演化，其中黑線(xiàn)為局地逃逸速度的輪廓。從圖中可以看到，盡管內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度可以超過(guò)距地的逃逸速度，但由于吸積物質(zhì)的持續(xù)阻擋，包層整體仍然處于束縛狀態(tài)，沒(méi)有光學(xué)厚星風(fēng)發(fā)生