云南天文台在Ia型超新星前身星领域获新进展

近日，中国科学院云南天文台研究生李陆翰与研究员王博等人在Ia型超新星前身星领域获得了新进展，采用改进后的半相接双星质量转移方法，系统性研究了伴星为渐近巨星支（AGB）恒星的共生星通道。这一题为“The Progenitors of Type Ia Supernovae with Asymptotic Giant Branch Donors”的成果近来发表在《天文与天体物理研究》(Res. Astron. Astrophys.)上。

Ia型超新星是宇宙中能量爆发最剧烈的事件之一，由于它们的光变曲线具有非常好的一致性，可以作为“标准烛光”。人们通过用Ia型超新星进行宇宙学距离测量，发现宇宙在加速膨胀。然而，Ia型超新星的前身星性质仍不清楚，这将影响Ia型超新星的测距精度。在单简并星模型中，碳氧白矮星可以通过吸积AGB伴星的物质来增加其质量（见图1），当白矮星质量增加到钱德拉塞卡质量极限时形成Ia型超新星爆发，这也被称为伴星为AGB星的共生星通道。

在该通道中，以往的研究主要集中在物质转移方式为星风吸积的双星系统上。在本工作中，李陆翰等人采用了一种改进后的半相接双星质量转移方法，对半相接的白矮星和AGB双星系统展开了详细的研究，发现白矮星通过稳定的洛希瓣吸积也可以达到钱德拉塞卡极限，从而产生Ia型超新星爆发。研究人员通过双星演化程序模拟了大量白矮星和AGB双星系统，给出了产生Ia型超新星初始和最终的参数空间（见图2）。观测上，AT 2019qyl是NGC 300中的一个含AGB星的共生星，其中AGB伴星质量约为1.2个太阳质量，半径约为320个太阳半径。项目组发现该共生星是Ia型超新星的前身星候选体。