一颗大质量恒星在死亡前猛烈抛射出星周物质

Ⅱ型超新星是宇宙中最常见的恒星爆炸,其富氢的大质量前身星最后阶段的演变让人捉摸不透.这类恒星晚期演化和由此产生的星周环境的差异导致了超新星丰富的观测多样性.为了建立Ⅱ型超新星爆炸与大质量恒星晚期演化之间的联系,有必要捕捉超新星爆炸的第一缕光,即由激波爆发冷却产生的高能光子电离星周物质造成的闪亮光谱.近邻星系M 101中爆发的SN 2023ixf为探索这个问题提供了难得的机会.本文利用爆炸后1~5天内频繁拍摄地闪亮光谱,对这颗超新星周围物质的性质进行严格的约束.计算得出,SN 2023ixf前身星在爆炸前最后2~3年中以高达M≈6×10^(-4)M⊙a^(-1)速率损失物质.这些物质以55 km s^(-1)的速度运动,在距离前身星不到7×10^(14)cm的位置形成致密的星周物质壳层.考虑到如此高的质量损失率和相对较大的风速,以及20年前的前身星图像,SN2023ixf可能是刚从红超巨星演化而来的黄巨超巨星产生的超新星爆炸.

高速Ia型超新星的蓝色超出:星周介质的尘埃散射

Ia型超新星起源于碳氧白矮星在质量接近钱德拉塞卡极限时的热核爆炸,并被广泛地用作宇宙学距离的标准烛光.然而,Ia型超新星的前身星系统和爆炸机制还存在很多不明确的地方.近几十年来,Ia型超新星的星周环境得到了越来越多的关注.星周介质的空间分布性质为探究Ia型超新星的物理起源提供了重要线索.同时星周尘埃的散射会在Ia型超新星晚期的光变曲线、光谱和偏振等方面产生可观测效应.光谱上正常的Ia型超新星可以分成两类:喷射物速度正常和高速Ia型超新星.对比两者的光变曲线可以发现高速Ia型超新星在光极大后几个月内有明显颜色偏蓝的超出.该蓝色超出可以通过星周介质中的尘埃散射拟合得到.同时,Ia型超新星晚期光谱的拟合可以限制星周尘埃的颗粒大小等性质,晚期的偏振信号可以有效地限制星周尘埃的空间分布.拟合结果表明针对Ia型超新星晚期的多次图像偏振观测是揭示其星周尘埃环境特征的重要手段.

Be星的星周盘模型与Be/X射线双星系统(英)

介绍了Be星的基本特性．评述了近年来对Be星星周物质结构研究的成果．重点介绍了最新的关于Be星星周盘产生和变化的动力学模型．另外，对Be／X射线双星系统的研究也做了简要评述，重点论述了致密星与Be星延伸大气的相互作用．

演化晚期恒星星周包层的21μm特征

21μm特征是指在一些富碳的原行星状星云的红外光谱中波长约20 μm处观测到的一个较宽的发射谱带特征,它是目前星周包层物质研究的热点问题。到目前为止,一共有12个原行星状星云被证认为21μm特征源。此外,还有两个中心是沃尔夫拉叶星的行星状星云也有可能是21 μm特征源。这12个原行星状星云源的21μm特征都有相似的谱线轮廓,峰值都位于20．1μm。这些源的中心星都是富碳的F或G型超巨星,贫金属(却有丰富的慢中子过程元素),有很强的红外色余。在过去10年中,人们提出了大量21 μm特征载体的候选物质,主要有:氢化足球烯 (C60Hm,m=0-60)、多环芳香烃(PAH)、氢化无定形碳(HAC)、纳米金刚石颗粒、合成含碳大分子、氨基化合物(特别是尿素)、铁的氧化物(如:μ-Fe2O3、Fe3O4和FeO)、SiS2、纳米TiC团簇、掺杂的SiC颗粒、表面覆盖SiO2幔的SiC颗粒等。但所有这些候选物质都还没有得到确认。概述了21 μm特征的发现及其后续的相关研究,介绍了21μm特征源的共同特征,比较详细地探讨了人们已提出的该特征载体的候选物质。

Herbig Ae/Be星的尘埃壳层形态研究

我们使用Kurucz恒星大气模型以及黑体模型对22颗Herbig Ae/Be星的紫外数据、IRAS观测数据、地面光学及近红外测光数据资料等进行了拟合计算,用能量平衡方法进行了统计分析,得出Herbig Ae/Be星的尘埃壳层为盘状的结论.

活动色球双星HR1099近红外分光光度观测

本文发表了强活动色球双星ＨＲ１０９９（＝Ｖ７１１Ｔａｕ）在１９８９年１２月特大能量白光耀发前后的近红外分光光度观测结果，给出该星从２．３－４．１μｍ首次ＣＶＦ低色散光谱，以及耀发前后的变化；计算了同期观测到的子星表面黑子的影响，给出双星黑体近似辐射能谱，并与多波段测光以及ＩＲＡＳ观测作了对比，揭示了该双星有很强的星周物质的２．３μｍ发射带和３．１μｍ波段吸收带特征，本文对可能的星周物质成分和分布亦作了初步讨论。

Vega碎片盘的结构特性研究

Vega的碎片盘在早期的观测中出现特殊结构,这可能是其内部存在潜在的高偏心率行星导致的.但是,近期对Vega的多波段高分辨率观测显示,Vega的碎片盘是一个平滑的盘结构,这虽然不能否定其内部存在行星的假说,但是对其中潜在行星的某些轨道参数提供了限制条件.使用数值模拟的方法对Vega系统的碎片盘和可能存在的行星进行模拟.模拟中碎片盘位于80～120 AU.盘中尘埃尺寸为10～100μm,轨道偏心率与倾角都非常小.通过多组计算的结果发现,如果Vega系统中不存在行星,那么其碎片盘演化结果与最新的观测结果吻合得较好;如果存在行星,且行星偏心率较大(比如e=0.6)时,那么行星的轨道半长径不能大于60 AU,否则碎片盘会在行星的影响下产生明显的聚集现象.行星与碎片盘的2:1平运动共振是导致碎片盘产生结构的主要原因.

演化晚期中小质量恒星星周包层的红外谱特征

星周包层中的分子与一般的星际尘埃成分相比,有机物的类型更丰富,无机物的种类也有所不同.研究星周包层中丰富多样的红外谱特征能够揭示尘埃的组成、丰度以及星周包层的物理化学状态.在演化晚期恒星的星周包层中的富碳、富氧以及同时具有富碳和富氧物质的混合环境中,红外谱特征以及它们的载体各有特色.富碳天体的光谱显现出有机物的系列特征,暗示了这个阶段星周包层中有着丰富的有机物形成;位于21和30μm的两个特征是还未得到证认的强发射特征,分别因为其稀少和强辐射能量而引起人们的广泛关注.在富氧天体中,最丰富的是在9.7和18μm出现的谱特征,一般归于无定形硅酸盐尘埃颗粒;红外空间天文台的发射导致了大约50条窄带特征的发现,它们被认为来自结晶硅酸盐颗粒镁橄榄石(Mg2SiO4)和顽辉石(MgSiO3).此外,在13,16.8,19.5和31.8μm出现了一系列似乎具有相关性的特征,也归于氧化物载体.还有少数天体同时具有富碳和富氧的光谱特征,比如,富碳源却含有硅酸盐特征,虽然有人提出双星模型作为可能的解释,但目前对于这种现象的产生还没有统一的认识.

最强的超新星爆发

几个月前观测到的一次超新星爆发ASASSN-15lh对现有的超新星理论提出挑战。所谓超新星爆发是指某些恒星以剧烈爆炸的方式走向死亡。超新星爆发时的光度很高,甚至可比其所在的宿主星系还要亮。在过去数年里,天文学家们发现了一种新类型的超新星,名为＂极亮型超新星＂。极亮型超新星可比常见的超新星亮数十倍甚至上百倍。