近日，中国科学院云南天文台郭云浪博士与王博研究员等人在Ia型超新星前身星领域获得了新进展，为Ia型超新星的形成提供了一种新通道，并为自转较慢的孤立脉冲星的起源提供了一种解释。国际科学期刊英国《皇家天文学会月刊》（MNRAS）近日在线发表了这一成果 “Type Ia supernovae in NS+He star systems and the isolated mildly recycled pulsars”。

Ia型超新星是宇宙中最剧烈的爆发现象之一，所释放的能量能够短暂地照亮整个宿主星系。因其具有同一的峰值绝对星等，所以在宇宙学中可作为标准烛光来用于精确的距离测量，也由此揭示了暗能量驱动的宇宙加速膨胀。同时，它们是宿主星系中铁等重元素的主要来源，为星系化学演化起到了重要作用。

目前普遍认为Ia型超新星形成于碳氧白矮星的热核爆炸。然而，Ia型超新星在观测上的多样性表明它有多种前身星模型。项目组提出了发生在中子星+氦星系统中的Ia型超新星爆发。研究表明，在氦星内部生成简并氧氖核后，如果该核的质量接近钱德拉塞质量极限，则核心区域会发生对流Urca过程。由此释放的热量能够触发爆炸性氧燃烧，进而发生Ia型超新星爆炸（见图1）。由于释放的核能小于一般的碳氧白矮星发生的热核爆炸，因此该工作对较暗的Ia型超新星提供了一种可能的形成通道。研究人员计算了不同初始参数的中子星+氦星系统的演化，并获得了该通道下形成 Ia 型超新星的初始参数空间（见图2），其结果可以用于将来的大样本双星演化研究。另外，中子星能够通过吸积伴星的物质和角动量来加快自身的转速，从而导致在氦星经历Ia型超新星爆炸之后，中子星+氦星系统会留下一颗自转较慢的孤立脉冲星（自转周期>30毫秒，见图3）。

该成果受到了国家杰出青年科学基金及中国科学院西部之光交叉团队专项等项目的支持。

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图1. 氦星的中心密度与中心温度的演化轨迹 (黑线)。由于氧氖核发生了偏离中心的氧点燃，所以研究人员展示了氧点燃处的密度与温度的演化轨迹 (蓝线) 来证明发生了爆炸性氧燃烧。

       图2. 中子星+氦星通道下形成Ia型超新星的参数空间。  

图3. 模拟结果与观测样本的对比。黑色五角星代表银河系盘中的孤立脉冲星，橘色三角形表示模拟的结果。由于计算的是脉冲星的自转周期下限，因此可以解释自转周期较长的孤立脉冲星。