云南天文台发现Ia型超新星的偏振规律

近日，国际天文学期刊《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）刊登了中国科学院云南天文台研究员孟祥存、副研究员张居甲和研究员韩占文共同合作完成的关于Ia型超新星偏振性质的研究，他们的研究发现所有的Ia型超新星都遵循统一的偏振规律。

Ia型超新星是一类光谱中没有氢线、氦线，但是有很强的硅线的一类特殊超新星。这类超新星在经过光变曲线的校准以后，可以作为标准烛光来测距。正是利用Ia型超新星测距，人们发现宇宙中存在暗能量，而且宇宙是由暗能量主导的加速膨胀的宇宙。尽管Ia型超新星在现代宇宙学中是如此的重要，但其是怎么来的（前身星模型）、是如何爆炸的（爆炸模型）等有关Ia型超新星的最基本的问题，都没有解决。如果这些问题不能很好地解决，可能会阻碍精确宇宙学的发展。不同的前身星模型和不同的爆炸模型所预言的爆炸抛射物在空间的分布情况不一样，这导致Ia型超新星的吸收谱线具有不同的轮廓和偏振。所以，Ia型超新星的偏振测量与光谱测量相结合，能为其前身星模型和爆炸模型提供限制。

研究人员结合文献中已有的和云南天文台2.4米望远镜观测的Ia型超新星数据，发现所有的Ia型超新星都遵循着一个统一的偏振序列。如果是这样的话，这将是对Ia型超新星爆炸模型和前身星模型的一个强烈的限制。这一发现可能意味着，不论Ia型超新星来自何种前身星系统，其爆炸模型都是一样的。目前，还没有哪个模型再现了文中作者的这一发现。

图1：标准烛光和宇宙加速膨胀示意图

　　图2：硅635.5nm吸收线相对等值宽度与其偏振度的关系。实线是对图中点的线性拟合，虚线表示线性拟合的一倍标准偏差范围（图片来自Meng X., Zhang J., Han Z., 2017, ApJ, 841, 62）