白矮星吸积爆炸（Ⅰa型）

图6-13 Ia型超新星示意 图

Ⅰa型超新星出现在各类星系中，特别是在椭圆星系里比较多。在旋涡星系中，它们并不出现在旋臂上，而是出现在旋臂之间或者星系晕中。椭圆星系、旋涡星系的旋臂之间和星系晕中都不会有年轻恒星存在，因而推测Ia型超新星爆发前应当是小质量的年老恒星。另一方面，Ia型超新星的光谱中缺乏氢，这曾使天文学家感到困惑，因为很难理解它们在爆发前是如何失去氢壳层的。把这两方面综合起来考虑，现在的普遍看法是，Ia型超新星爆发前是密近双星中的一颗子星，质量大约为太阳质量的3到8倍，演化到末期形成碳-氧中心核，最后成为一颗碳-氧白矮星。它周围的气壳由于伴星的引力吸积而被完全剥离掉，这就同时解释了老年星和氢缺失的问题。伴星后来演化成红巨星，体积膨胀使得白矮星反过来吸积伴星的物质（图6-13），当质量超过钱德拉塞卡极限（太阳质量的1.44倍）时，它就会坍缩并触发碳燃烧，同时伴随超声速运动——爆轰波（激波）。爆轰波传到未燃烧的部分时，压缩并加热物质，激波扫过的地方迅速升温到点火温度，立即触发核燃烧。整个反应看上去像是失控的核爆炸。在爆炸中同时进行极其迅速的连锁核反应，产生包括铁在内的一系列重元素。

图6-14 超新星SN 1994D

由于发生坍缩的临界质量（即钱德拉塞卡极限）是一定的，故可以认为，所有Ia型超新星爆发时释放的能量是相同的，也就是光度相同，意味着Ia型超新星可以作为理想的标准烛光。正是利用Ia型超新星的这一特性，天文学家才发现了宇宙正在加速膨胀，并由此引发了对宇宙暗能量的研究。因此，Ia型超新星对于宇宙学和物理学都具有重要的意义。图6-14显示的是一个螺旋星系NGC 4526，距离我们约5 000万光年。图中左下角的明亮光点，就是一颗Ia型超新星（SN 1994D），其亮度超过整个星系。