日前，中国科学院云南天文台韩占文创新团队在Ia型超新星前身星领域的研究工作取得了新的进展。以博士研究生王博为第一作者撰写的这一最新研究成果近期发表在国际著名学术期刊《皇家天文学会月刊》（MNRAS）上。该研究成果已相继被英国皇家天文学会网站、BBC、科学日报（Science Daily）、天文在线（Astronomy Now Online）、科学中心（Science Centric）、阿尔法-伽利略（Alpha Galileo）、美国红轨道网站（Red Orbit）、科学博览（Scientific Blogging）以及俄罗斯“纽带”新闻网等30多个国外主要科学媒体进行了报道，并被美国Newsy.com等大量国际媒体进行了转载。
        据了解，Ia型超新星具有可校准的光度，可当作标准烛光，用来测定宇宙学距离，从而探索宇宙的形状。上个世纪末，Ia型超新星测距研究使人们认识到宇宙在加速膨胀，从而推论出暗能量的存在。这不仅是天文学，更是物理学的巨大突破。Ia型超新星因其在宇宙学中的特殊地位被美国《新千年天文学和天体物理学》列为近十年内恒星研究的主要对象之一。
        上个世纪60年代，科学家提出恒星的电子简并核可以通过热核燃烧激发热核爆炸，并将整个天体炸碎。经过近50年的研究，现在科学家已普遍接受了如下图景，即Ia型超新星来源于双星系统中碳氧白矮星的热核爆炸。碳氧白矮星从其伴星吸积物质从而增加自身质量，当其质量增加到其最大稳定质量极限时，其中心会激发不稳定的热核燃烧，放出的能量足以将整个碳氧白矮星炸碎，并生成大量的放射性元素镍，镍及其放射性子核的放射性衰变的能量注入到抛射物中将其加热，从而使Ia型超新星看起来是如此的明亮（图1）。

        随着观测技术的提高，研究人员已寻找到越来越多的Ia型超新星，并且发现约有一半的Ia型超新星的延迟时间小于1亿年（Ia型超新星的延迟时间是指从双星系统的形成到发生Ia型超新星爆炸的时间间隔）。这就意味着，还存在着更年轻的Ia型超新星。
        科学家们认为，年轻Ia型超新星的存在可能对现有的星系化学演化模型产生冲击，因为在超新星爆炸后它们会更早地产生大量的铁，并将这些铁反馈回它的寄主星系。此外，在宇宙学方面，因为Ia型超新星被用作宇宙学距离指示器，所以需要对其有更深入的认识。
        当前流行的Ia型超新星前身星模型主要有两种，一种是碳氧白矮星的吸积模型，另一种是碳氧白矮星的并合模型。碳氧白矮星的吸积模型，是说一颗碳氧白矮星从一颗主序星、亚巨星或者是一颗红巨星吸积物质，被吸积的物质在碳氧白矮星表面稳定地燃烧，逐渐增加白矮星质量，当白矮星的质量达到其最大稳定质量极限时，白矮星中心的碳被点燃，释放出的核能瞬间将白矮星炸碎，从而产生Ia型超新星现象。碳氧白矮星的并合模型，是指两颗碳氧白矮星相互绕转，由于引力波辐射提取双星系统轨道角动量，使双星相互靠近，最终并合成一颗新的碳氧白矮星，如果这颗新的碳氧白矮星的总质量超过最大稳定质量极限，也会发生类似于碳氧白矮星吸积模型那样的热核爆炸。但是，现有的这些Ia型超新星前身星模型都很难对这些年轻Ia型超新星进行解释。
        针对这一难题，韩占文创新团队首次系统研究了一种新的Ia型超新星前身星的吸积模型，即碳氧白矮星加上氦星的双星模型，指出一个碳氧白矮星可以通过洛希瓣从一颗氦星或者是一颗处于亚巨阶段的氦星吸积物质（图2），最后达到其最大稳定质量极限，从而发生Ia 型超新星爆炸。这一模型可以解释年轻的Ia 型超新星的形成，模型与实际观测结果也基本吻合。碳氧白矮星加上氦星双星系统是双星演化理论的产物，也就是说双星演化可以自然地产生这样的双星系统，并且在实际的观测中也存在着这样的双星系统。

        研究表明Ia型超新星在爆炸后会剩下一个残留伴星。那么，搜寻这些残留伴星将是非常现实的事情，它将对认识Ia型超新星前身星的本质具有重要意义。碳氧白矮星加上氦星双星系统在发生超新星爆炸后，会剩下一颗高速的氦星，它的速度甚至可以超过我们银河系的逃逸速度。目前，该创新团队已经给出了我们银河系内当前时刻Ia型超新星残留伴星的详细特征，这些特征有助于在实际观测中搜寻这些残留伴星。创新团队计划利用我国的大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST）对这些残留伴星进行搜寻。该研究项目获得了国家自然科学基金委员会的支持。