锰丰度揭示Ia型超新星的起源

Kavli宇宙物理与数学研究所(Kavli IPMU)的研究团队由来访的科学家Chiaki Kobayashi，当时的成兴良(现为加利福尼亚理工学院)的项目研究人员以及高级科学家Ken' ichi Nomoto已使用计算机模拟来追踪星系中的爆炸，核反应，元素的产生以及元素丰度的演变。结果，他们对Ia型超新星的起源施加了严格的限制。

Ia型超新星是与大质量恒星的死亡无关的超新星。取而代之的是，Ia型超新星是恒星的发光爆炸，它发生在一个双星系统中，其中两个质量相对较低的恒星一起演化。由于Ia型超新星具有相对恒定的发光度，因此已被用作测量宇宙膨胀的标准“蜡烛”，因此获得了2011年诺贝尔物理学奖。但是，Ia型超新星的祖先恒星是未知的，并且在大约半个世纪以来一直是争论的话题。

“像通常的超新星一样，Ia型超新星产生“金属”，或者用天文学术语来说，其化学元素比氢和氦重，而后者对的起源追溯到大爆炸中，但是Ia型超新星产生不同的元素，例如锰(Mn)，镍(Ni)和铁(Fe)。这些元素的丰度可以通过附近恒星的光谱特征来测量，这些特征像化石在考古学中一样，记录了过去的超新星记录。也是英国赫特福德郡大学的副教授，他说，因此，银河系中元素丰度的演变可以对Ia型超新星的真实起源提供严格的限制。

Ia型超新星的祖先恒星是一种由碳和氧构成的白矮星。白矮星是在中等质量恒星死亡后形成的，电子简并压力支持恒星在自身引力作用下不坍塌。但是，如果白矮星超出其上限(也称为Chandrasekhar质量极限(以物理学家Subrahmanyan Chandrasekhar命名)，则会导致核反应，导致其爆炸。

因此，在一个包含近钱德拉塞卡尔质量白矮星的双星系统中，伴星的质量增加会引起爆炸，这是Ia型超新星提出的两种方案之一(“单一简并方案”)。在另一种情况下，在二进制系统中形成了两个白矮星(“双重简并场景”)，它们合并在一起而引起爆炸，即Chandrasekhar-mas子爆炸。