关于超新星介绍

[拼音]：chaoxinxing

[外文]：supernova

爆发规模超过新星的变星。爆发时光度为107～1010太阳光度(相当于整个星系的光度)，释放能量1047～1052尔格，光度幅超过17个星系，即增亮千万倍至上亿倍。这是恒星世界中已知的最激烈的爆发现象。爆发结果或是将恒星物质完全抛散，成为星云遗迹，结束恒星的演化史；或是抛射掉大部分质量，遗留下的部分物质坍缩为白矮星、中子星或黑洞，从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。超新星爆发后形成强的射电源、 X射线源和宇宙线源。超新星还是星际重元素的主要贡献者。

1934年兹威基和巴德分析了近距星系的观测资料，发现M31(1885)、 NGC5253(1895)、NGC2535(1901)、 NGC4321（1901和1914）等13个星系中有星体爆发，亮度比正常的新星现象大几千倍，是规模更大的爆发活动，遂定名为超新星。

超新星是罕见的天象。历史文献表明，银河系中最近期的一个超新星出现于1604年。1936～1941年美国帕洛马山天文台用45／65厘米施密特望远镜系统地巡视星系选区，发现了19个河外星系超新星，积累了较完整的光度变化和光谱特征的实测资料。从1958年起，又开始用世界最大的120／180厘米施密特望远镜搜寻超新星。这项长期研究项目一直进行到1975年底为止。1961年成立了“超新星服务”国际巡天组织，先后参加的有美、匈、意、瑞士、苏联等国的14个天文台。1885年到1979年底的近百年期间，共发现河外星系超新星501个。主要的统计性结论是：

（1）诞生率──每个平均亮星系每290年出现一个超新星;每个亮星系团的成员星系每240年出现一个。

（2）星族属性──分为Ⅰ型和Ⅱ型两类。Ⅰ型超新星主要出现在晚型旋涡星系，也偶然出现于椭圆星系、透镜型星系和不规则星系中，可能是老年的星族Ⅱ恒星。Ⅱ型只见于Sb和Sc型旋涡星系，是年轻的星族Ⅰ的恒星。

二十世纪五十年代，以光变曲线作为主要判据，将超新星分为五类。七十年代通过光谱研究，认为分成Ⅰ型和Ⅱ型两类较为适当。Ⅰ型超新星的光变曲线的特点是亮度陡增和初降较陡，随后缓慢地减光，平均每年下降6个星等；它的光谱在光度极大前后，具有热超巨星快速膨胀光球的特征，连续谱是主要成分，有很大紫移(见谱线位移)，还有类似天鹅座P型星的吸收线，而且氢含量低；发射逐渐增强，同时由于谱线重迭，大多数谱线和宽发射特征都尚未得到证认。膨胀速度平均每秒12，000公里。平均绝对星等M可达-19等，比太阳亮4×109倍。Ⅱ型超新星有类似Ⅰ型的增光和初降阶段，但在达到极大亮度之后约50天，光变曲线上出现驼峰，随后再继续减光。光谱也具有热超巨星快速膨胀光球的特征，并且和普通新星很类似，只是膨胀速度要大得多，有H、He、Na、Mg、Si、Ca、Fe等谱线，氢的含量高。膨胀速度平均每秒7，000公里。平均绝对星等 M为-17等，是太阳的6×108倍。

现已有许多关于爆发机制的假设和理论，例如：中微子沉淀，核爆炸，简并态物质的热不稳定性，快速自转，稳定的超密态等等。其中以大质量恒星晚期演化阶段的核爆炸理论较为盛行。

中国历史文献中有极其丰富的客星记录。席泽宗编的《古新星新表》（1955年）、席泽宗和薄树人编的《中、朝、日三国古代的新星记录》（1965年）证认了一些古代的超新星现象。宋景德三年“周伯星”（1006年）、宋至和元年“天关客星”（1054年）、宋淳熙八年“传舍客星”(1181年)、明隆庆六年“阁道客星”(1572年)和明万历三十二年“尾分客星”（1604年）等的遗迹（光学对应体、射电源和 X射线源）已得到确切的证认。有关超新星遗迹的各种特征见超新星遗迹。

参考书目

1. F.Zwicky， Supernovae，Handbuch der Physik， Bd.LI， Springer-Verlag，Berlin，1958.
2. F.Zwicky， Supernovae，Stellar Structure，Univ.of Chicago Press，Chicago，1965.

参考文章

• 宇宙大爆炸后30万～7亿年（超新星）天文天体
• 超新星天文天体