多相星际介质中的超新星遗迹

Supernova remnants (SNRs) are one of the key mechanisms for the feedback of metal elements and energy to the interstellar/intergalactic space and are usually believed to the most important sites of acceleration of the Galactic cosmic rays. It has been shown by the frontier researches that the remnants of both core collapse supernovae and Ia ones often evolves in multiphase interstellar medium. Especially, molecular clumps and wind bubbles of the progenitor systems are closely related to such issues as shock interaction between SNRs and molecular clouds (MCs), forming mechanism of thermal composite SNRs, properties of supernova progenitors, origin and propagation of cosmic rays, etc. This project aims to these issues with a view to clumps, wind bubbles, and other multiphase factors. By observations and analyses of SNRs in molecular lines, X-rays, and gamma-rays, we will specifically study the association of SNRs with MCs, physical and chemical processes in cloud shocks, hadronic interaction and ionizaton of molecular gas by cosmic rays, molding of thermal composite SNRs by MCs, over-ionization in thermal composite SNRs, and single/dubble degenerate origin of Ia SNRs.

超新星遗迹是金属元素和能量向星（系）际反馈活动的重要环节，而且据信是银河系内宇宙线粒子的主要起源地。目前的前沿研究进展表明，无论是核坍缩型还是Ia型超新星，其遗迹所处的星际环境中的介质往往是多相的，尤其是介质中分子云块、前身星系统的风泡与当前的前沿问题如超新星遗迹与分子云的激波作用、热混合型超新星遗迹的成因、超新星前身星属性、宇宙线粒子起源和传播等方面的问题紧密相关。本项目着眼云块、风泡等介质中的多相因素，对这些问题进行探讨。通过对超新星遗迹的分子谱线、X射线、伽玛射线的观测分析，具体地研究遗迹与分子云的成协性、云内激波物理化学过程、宇宙线对云块的强子作用和电离、分子云对热混合型遗迹的塑造、热混合型遗迹的过电离现象、Ia型遗迹的单双简并起源之分等问题。

超新星遗迹是金属元素和能量向星（系）际反馈活动的重要环节，而且据信是银河系内宇宙线粒子的主要起源地。目前的前沿研究进展表明，无论是核坍缩型还是Ia型超新星，其遗迹所处的星际环境中的介质往往是多相的，尤其是介质中分子云块、前身星系统的风泡与当前的前沿问题如超新星遗迹与分子云的激波作用、热混合型超新星遗迹的成因、超新星前身星属性、宇宙线粒子起源和传播等方面的问题紧密相关。本项目着眼云块、风泡等介质中的多相因素，对这些问题进行探讨。通过对超新星遗迹的分子谱线、X射线、伽玛射线的观测分析，具体地研究遗迹与分子云的成协性、云内激波物理化学过程、宇宙线对云块的强子作用和电离、分子云对热混合型遗迹的塑造、热混合型遗迹的过电离现象、Ia型遗迹的单双简并起源之分等问题。在从毫米波到伽玛射线的多波段的观测和理论探讨中，全面获得可喜进展，取得一组高质量成果，在天体物理学国际一流杂志ApJ、MNRAS、Nature Astronomy及其它学术刊物上发表了27篇论文。揭示了若干新的超新星遗迹（包括内含磁陀星或作为伽马射线发射源）与分子云作用系统，成功模拟解释热混合型超新星遗迹的成因及其过电离现象，深入探讨了Kepler等超新星（特别是Ia或热核爆炸）的爆炸核合成和前身星属性，对若干超新星遗迹及脉冲星风云的高能粒子成分、传播及其对轻强子辐射贡献进行了探讨和判定。参与发现超新星遗迹G106.3+2.7为PeV粒子加速器候选体，并从理论上探讨了其硬质子谱的成因。