科學家發現B型亞矮星可能是Ia型超新星的殘留伴星

近日，中國科學院雲南天文台研究員孟祥存和博士李蛟在Ia型超新星（SNe Ia）前身星研究方面取得新進展，他們研究發現B型亞矮星可能是一些超新星遺迹中的殘留伴星。這一研究為在超新星遺迹中搜尋SNe Ia的殘留伴星指出了一個新的方向。該成果發表在2019年2月出版的《皇家天文學會月刊》（MNRAS）上。

以SNe Ia為距離指示器進行測距，研究人員發現宇宙正在加速膨脹，這就意味著宇宙是暗能量主導的宇宙。現在，研究人員正在利用SNe Ia來測量暗能量的物態方程及其隨時間的演化。儘管SNe Ia在宇宙學中非常重要，但研究人員仍然不知道其前身星是什麼。

普遍認為，SNe Ia來自於雙星系統中的碳氧白矮星的熱核爆炸。根據伴星的類型不同，SNe Ia前身星模型大致分為單簡併星模型（白矮星從正常恆星吸積物質）和雙簡併星模型（雙白矮星併合）。目前還不能區分哪個才是真正的SNe Ia的前身星模型。在發生SNe Ia爆炸時，單簡併星模型會留下一顆殘留伴星，而雙簡併星模型不會留下任何天體。所以在超新星遺迹中尋找SNe Ia殘留伴星就成了區分SNe Ia前身星模型的重要方法。

但是，最新的對SN1006和開普勒超新星遺迹的觀測都沒有找到合適的殘留伴星候選體，這可能是因為前人的搜尋策略有問題。之前的理論認為，SNe Ia爆炸後留下的殘留伴星應該會比較紅，所以搜尋殘留伴星的觀測都是在紅波段進行的。

孟祥存和李蛟基於最新的SNe Ia前身星模型（公共包層星風模型）研究發現，SNe Ia爆炸後留下的殘留伴星有可能是B型亞矮星，其輻射主要集中在紫外波段，應該用U或B波段搜尋。如果最終證實SN1006和開普勒超新星的殘留伴星是B型亞矮星，將可能會終結人們關於單簡併星模型和雙簡併星模型的爭論，這將是SNe Ia研究的巨大進步。

該成果獲得國家自然科學基金資助。

與在開普勒超新星遺迹中搜尋殘留伴星的觀測對比。發生超新星爆炸時，伴星可以是主序星、紅巨星和B型亞矮星。由圖中可知，B型亞矮星在探測極限以下，不能被目前的觀測探測到。

來源：中國科學院雲南天文台

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