陶嘉琳

（法国科学院马赛粒子物理中心，清华大学天体物理中心，北京 100084）

遥远的超新星和加速膨胀的宇宙

陶嘉琳

（法国科学院马赛粒子物理中心，清华大学天体物理中心，北京 100084）

2011年度诺贝尔物理学奖已颁发给Saul Perlmutter，Adam Riess和Brian Schmidt三人，以表彰他们“通过观测遥远的超新星发现宇宙加速膨胀”的科学贡献。本文介绍这一重大科学发现的背景、意义及其所开辟的新方向.

超新星；加速膨胀；宇宙学；暗能量

1 超新星和宇宙学中距离的测量

超新星分为许多种类，通常是根据光谱中有无氢线来进行分类，见图1.

超新星的传统分类尚未反映出当前人们对超新星爆发机制的理解.目前普遍认为，Ⅱ型超新星和Ⅰb、Ⅰc型超新星的爆发都是由于大质量恒星（其质量为太阳质量的许多倍）耗尽所有的核燃料之后，发生核坍缩造成的，而Ⅰa型超新星则是由于质量较轻的白矮星吸积其伴星，最终导致超新星爆发.

像宇宙中的许多事物，包括我们人类一样，我们观测的样本越多，则会发现越多的多样性.超新星的一个重要的观测量，是它们的光变曲线的形状，也就是说，光度随时间的变化（见图2）.

图2 在静止坐标系下观测到的超新星的光变曲线

白矮星之所以能够避免被自身强大的引力场所压垮，靠的是电子简并压.白矮星在到达1.38个太阳质量的钱德拉塞卡质量上限之前是很稳定的.（1983年的诺贝尔物理学奖授予天文学家钱德拉塞卡，部分原因是他计算出了钱德拉塞卡极限）当白……