今日成果推介:
Hao Wang, Chunhua Zhu*, Guoliang Lü*, Sufen Guo, Lin Li, Helei Liu. Neutrino luminosity and the energy spectrum of a nova outburst. Phys. Rev. D, 2025, 111: 043035.
文章链接:
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.043035
研究领域:
天体物理学, 恒星演化, 星族合成
研究背景/选题意义/研究价值:
新星爆发作为白矮星表面物质吸积引发的核爆炸过程,其产生的中微子携带了爆发内部过程的关键信息。当前研究主要关注可见光和X射线辐射,而对新星爆发中的中微子发光特性研究相对缺乏。中微子以其弱相互作用特性成为探测新星内部物理过程的理想信使,通过系统研究中微子光度与能谱特征,有望揭示新星爆发的能量释放机制,为未来中微子天文观测提供重要理论支撑。
主要研究内容:
本研究通过数值模拟系统研究了不同质量白矮星和吸积速率下新星爆发的中微子发光特性。

图1. 0.9M⊙与1.1M⊙白矮星的新星爆发中中微子发光光度演化
图1展示了0.9M⊙与1.1M⊙白矮星新星爆发过程中微子光度的演化对比。研究发现,低质量白矮星在爆发初期的中微子光度明显高于高质量白矮星,且持续时间较短,峰值光度达到可观测水平,为中微子探测提供了有利条件。

图2. 不同质量白矮星和吸积速率下的中微子光度曲线
图2揭示了不同质量白矮星在中微子光度曲线上的显著差异。随着白矮星质量增大,热核爆发周期缩短,低能核中微子光度显著提升,表明白矮星质量是影响中微子产生效率的关键因素。

图3. T CrB新星爆发中中微子光度的时间演化预测
图3针对T CrB新星爆发进行了详细预测,发现其中微子光度将在爆发后88天内维持在较高水平,低能核中微子光度约为
,这一预测为未来中微子观测提供了明确的目标和时间窗口。
研究结论:
新星爆发过程中的中微子亮度显著高于可见光辐射,特别是在低能核中微子贡献方面表现突出。白矮星质量和吸积速率对中微子亮度演化具有决定性影响,其中低质量白矮星提供更强的中微子发光。TCrB新星被证实是中微子天文观测的理想目标,其预测数据为未来实验观测提供了重要依据。
主要创新点:
首次系统研究了新星爆发全过程的中微子光度变化规律;建立了白矮星质量与吸积速率对中微子发光的影响模型;完成了对T CrB新星爆发中微子光度的可靠预测,为未来相应观测提供了理论依据。
作者简介:
文章第一作者:王浩,博士,主要从事恒星演化和星族合成研究。
通讯作者:吕国梁,教授,博士生导师,享受国务院政府特殊津贴专家,新疆天文学会理事长。主要研究方向为恒星演化和星族合成。先后主持国家自然科学基金联合重点项目、面上项目、新疆自然科学基金项目等省部级以上科研项目10余项,发表SCI收录学术论文70余篇。2015年获新疆维吾尔自治区科技进步一等奖。
稿件来源:物理科学与技术学院
编辑:王浩 吕国梁
责编:李蕊
审核:吕国梁