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超新星-北京大学物理学院
《天体物理学》
第五章 超新星
讲授：徐仁新
北京大学物理学院天文学系
“Intro. to Astrophysics” /rxxu R. X. Xu
什么是超新星？
• “客星”：对天空中新出现星的统称
•超新星：主序星临终时的一种爆发
•新星：吸积白矮星表面的核爆炸
•意义：超核物态，GRB，超新星宇宙学
•SN1054
嘉祐元年三月司天监言
客星没客去之兆也初至
和元年五月晨出东方守
天关昼见如太白芒角四
宋 出色赤白凡见二十三日
会
要
“Intro. to Astrophysics” /rxxu R. X. Xu
当代著名超新星：1987A
残留中子星在哪里？
1，超新星观测分类
观测分类：
•根据光谱和光变的分类
•爆发机制：核燃烧 （核能）与引力塌缩 （引力能）
•依光谱的超新星分类与爆发机制
光极大时的光谱
无H/有H
SNI
SNII
有Si/无Si
光变曲线形状
有He/无He
Ia
（核燃烧）Ib Ic IIL IIP
（引力塌缩）
“Intro. to Astrophysics” /rxxu R. X. Xu
2 ，核燃烧导致的超新星爆发
简并物质核燃烧是不稳定的：
氦闪
•Chandrasekhar质量：白矮星的质量极限
•接近Chandrasekhar质量 引力收缩、升温
点燃核反应？
中子化致引力塌缩？
•Ia超新星：dynamic nuclear 核能迅速释放
简并白矮星：P=P() 引力收缩：T 核反应率~T12
几乎不膨胀而对外作功 迅速升温至TF 爆炸！
2 1
GM 2 50 M R M 51
•E ~ ~ 3 10 erg E ~ 1MeV ~ 2 10 M erg
g 9 nuc 1
R M sun 10 cm mu
51
1 foe = 10 erg
在不到一秒时标内使得整个星体瓦解 超新星能量单位
“Intro. to Astrophysics” /rxxu R. X. Xu
核燃烧导致的超新星爆发
超新星宇宙学：
•标准烛光 ：内禀光度具有一定规律的天体 Chandrasekhar质量？
•宇宙膨胀速度在历史上有无变化
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