la超新星为啥会成为天文学家们测量遥远天体的标准烛光？

标准烛光，顾名思义，就是亮度有一个标准的光源。在天文学界，宇宙中有许多用于标准烛光的天体，用于测量遥远天体的距离。

其中有一种叫la超新星的标准烛光，那么这是一种什么样的烛光呢？我们一起来了解一下。

啥叫la超新星？

超新星就是宇宙天体由于某种原因突然爆发，巨大能量照亮太空的现象。总体上来说，超新星爆发主要是大质量恒星演化后期，核心坍缩的结果。

一般认为，大于太阳8倍以上的恒星，在演化后期会发生超新星爆发，核心残留的质量会坍缩成一个中子星或者黑洞。

质量太大的恒星，如大于太阳质量100倍甚至200倍以上，由于核心温度太高，一些光子会达到一个临界阈值，导致重力坍缩，发生灾难性热核失控，整个恒星被摧毁，不会留下任何残余。

如果把大质量恒星爆发作为典型超新星的话，还有一些非典型超新星爆发，如白矮星、中子星、黑洞同类或者不同类之间相撞，导致巨大能量爆发。

la型超新星是白矮星吸积或者相撞融合达到一个阈值的结果。

前面已经说了，要太阳质量8倍以上的恒星，在演化末期才会发生超新星爆发，那么太阳质量8倍及其以下的恒星最终是一个什么结局呢？

就是白矮星。

一般认为太阳质量0.8倍到8倍以下的恒星，演化后期中心压力和温度无法激发碳以上元素的核聚变，由于氦闪等复杂机制，会膨胀成一个红巨星，半径扩大到原恒星的数百倍，最终这些膨胀的外壳会弥散到了太空，形成新的星际尘埃和星云，而中心残余质量压缩成一个至密白矮星。

白矮星的性质。

白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星，因为它的颜色呈现白色，体积较小，就被叫做白矮星。

白矮星只有地球大小左右，却达到0.6到1.3个太阳的质量，因此其物质密度很大，每立方厘米达到10吨左右。白矮星中心已经没有核聚变能量来抵抗重力崩塌，而是由极端高密度物质产生的电子简并压来支撑。

电子简并压力——它来自泡利不相容原理，即禁止两个全同的粒子（如两个电子）以相同的性质在同一个空间共存。于是这些电子竭力的顶着巨大压力避免违背泡利不相容原则，使原子核保持着独立的形态。

但这个支撑是有限度的，一旦白矮星质量达到某个质量临界点，电子简并压就无法承受巨大的重力压力而导致星体崩溃。

这个临界点就是所谓的钱德拉塞卡极限。

钱德拉塞卡极限是以印度裔美籍天文物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡名字命名的，因为是他经过计算，得出白矮星的最高质量不得超过2.86x10^30kg，也就是太阳质量的1.44倍。

钱德拉塞卡极限计算公式为：

理论分析认为，白矮星占有恒星的10%左右，现在观测到银河系距离我们不远处就有数百颗白矮星，因此白矮星是一个宇宙中常见的天体。

白矮星内部已经没有足够的温度和压力来激发进一步的核聚变，只能够慢慢冷却，但这种冷却需要几十亿年。

由于宇宙寿命才有138亿年，而成为白矮星的恒星寿命都有几十亿年到100亿年以上，因此现在还没有完全冷却下来的白矮星~黑矮星。

白矮星爆发的机会并不少。

白矮星是中小质量恒星死亡的尸骸，没有发生过超新星大爆炸的产物。

基于此，似乎白矮星往往不甘心就这样死去，总想着轰轰烈烈爆发一回彰显自己的存在。

它们通过吸积会不断增加自己的质量，到达钱德拉塞卡极限后，就会发生超新星爆发，这种爆发就是la型超新星。

白矮星为啥会发生吸积呢？其吸的积从哪来呢？

原来我们这个宇宙，像太阳这样的单恒星系统并不多，只占有25%左右，而双星、多星系统占了75%，其中双星系统占有50%左右。

距离我们最近的半人马座a星就是一个三合星系统，而最亮的恒星天狼星则是一个双星系统。

这样就给白矮星的稳定带来了很大不确定性。

当一个双星系统其中的一颗先到了年龄死去，成为一颗白矮星时，另一颗还处于恒星主序星或者演化末期，而白矮星由于密度很高，巨大的引力就会对附近的天体物质产生吸积。

上图的天狼星B就是一颗约太阳质量的白矮星，而A则是一颗太阳2倍质量的蓝矮星。

如果这颗伴星变成了红巨星，半径扩大了很多倍，就有可能到达白矮星的吸积引力范围，通过吸取伴星的物质，渐渐长胖，到达了钱德拉塞卡极限。

钱德拉塞卡极限是支撑电子简并压的上限，到达这个上限，白矮星就无法按抵御重力收缩的压力了，就会突然产生快速坍缩，中心压力和温度急剧升高，达到了碳融合所需的温度，在核聚变发生的几秒钟之内，会发生热失控反应，释放出极高的能量，爆发成一颗超新星。

还有一种方式，就是这个双星系统的两颗恒星都死亡变成了白矮星，两颗白矮星会相互吸引玩起二人转，渐渐靠近发生融合，同样达到钱德拉塞卡极限，就发生爆发。

这就是la超新星。这种超新星爆发的能量可以达到太阳一生能量的总和，甚至几千亿倍，其亮度可以达到绝对星等-19.5左右。

那么la超新星为什么会成为标准烛光呢？

这是因为la超新星具有一个爆发标准，这就是la超新星爆发都是白矮星吸积达到钱德拉塞卡极限，质量都是约太阳的1.44倍，爆发出来的能量和亮度，以及光变曲线是相似的，因此这个烛光是标准的。

还有一点就是，超新星爆发是宇宙中最亮的天体。前面说了，超新星爆发的亮度可以达到一个甚至若干个星系的总亮度。太阳一生所辐射的能量约10^34焦耳，而超新星瞬间能量可达10^46焦耳。

la超新星绝对星等可以达到-19.5，因此这个烛光又是最强大的烛光，可以延伸人类的视野。

这样无论la超新星在多远爆发，科学家们都知道它的基本属性，知道它的大致绝对星等，就能够计算出它的距离。

天体光度标准叫星等，星等有绝对星等和视星等两个标准。

绝对星等是指恒星的绝对亮度，也就是其真正的亮度，是假设所有恒星在距离我们10秒差距这个同一起跑线上看到的亮度。

视星等不是天体的实际亮度，而是我们肉眼感受到的亮度。因为天体有远有近，有大有小，有发光的和不发光的，这些条件都排除在外了，只是根据人眼看到的亮度来确定。

因此即便不发光的行星、卫星等天体，也有视星等，但没有绝对星等。

绝对星等和视星等可以换算，并且与距离呈比例关系。

星等是以数值来衡量其光度的，数值越大，其光度越小，数值越小，光度越大，还有负数，负得越多，说明这个天体越亮。

星等每一等亮度差值为2.512倍，也就是以2.512为底数，以等级差为指数，可以计算出不同星等天体亮度差值。比如1等星的亮度就比6等星大100倍。

视星等、绝对星等、距离可以换算，因此如果已知绝对星等和视星等，即能够得到距离值。

绝对星等与视星等换算公式为：

M=m+5lg(d0/d)

其中M为绝对星等；m为视星等；d0为10秒差距，取值32.6光年；d为恒星距离，单位光年。

这样人们知道了la超新星的绝对星等，再根据人类看到这颗超新星的目视星等，就能够计算出它与我们的距离。

知道了这颗la超新星的距离，也就知道了它所在星系的距离，及其附近一些天体的距离。

这就是标准烛光的作用。

宇宙标准烛光有多种，但la超新星是最亮最远的那种。

科学家们用于测量宇宙天体，采用多种标准烛光。

天琴座RR型变星，又称星团变星，作为标准烛光可用于测量银河系内和临近球状星团的距离，只能测量万秒差距的距离；食双星作为标准烛光，可以测量距离3百万秒差距距离的星系；造父变星作为标准烛光，可以测量数千万秒差距距离。

这些最远也就可以测量几亿光年距离，而采用la超新星为标准烛光，可以测量几十亿秒差距距离的星系，也就是百亿光年的星系。

迄今人类发现最远的la超新星SN UDS10Wil，其红移值达到1.914，距离我们有105亿光年。

当然宇宙中还有更大的能量爆发，就是顶级死神能量伽马射线暴。

实际上伽马射线暴也是超新星爆发是迸射出来的巨大能量流，一般发生在最大恒星爆发或者中子星、黑洞相撞融合时，从磁极释放的最后能量，这种能量可以传送的更远更亮，但不“标准”，有大有小，因此不能够作为“标准烛光”。

因此，la超新星是迄今能够测距最远的“标准烛光”，也就是最长距离的量天尺。

对于la超新星作为标准烛光准确性也有争议。

这主要是由于la超新星除了典型单简并爆发，就是单个白矮星吸积爆发外，还有双间并爆发，即两个白矮星合并爆发。

因此，这两者兼有的la超新星爆发，到达钱德拉塞卡极限的方式和速度不一样，光度是有区别的，在计算距离上就会存在不确定性。

另外光度还有较大的弥散性，甚至达到2~3个视星等差距，就更加增加了距离换算的不确定性。

因此，现在对于遥远天体距离的测定，天文学界一般都采用多种方法综合计算，比如现在常采用的星系红移计算等等。

这是基于宇宙是在不断膨胀的，而且膨胀的速度是与距离成线性正比例关系的，也就是越近越慢越远越快，再根据光线远离光谱会向红端移动，靠近会向蓝端移动，而且速度越快红移量越大的特性，就能够计算出远方天体的距离。

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韩媒：移动通信公司为韩民众万人烛光集会"操碎了心"

本月5日光华门广场上举行的“聚集吧！愤怒吧！出来呀朴槿惠泛国民活动”文化节中有20万名市民参加，要求朴槿惠政权下台。（图片来源-亚洲经济）

中国网新闻11月14日讯 据韩国《亚洲经济》报道，韩国国内移动通信公司为应对12日在首尔光华门广场上召开的大规模烛光集会制定了特别的应对措施。

11日根据业内报道，SK电信、KT、LG U+决定首尔光华门广场、首尔市厅、清溪广场一带设置的基站的容量提升并设置移动基站。

本月5日进行的烛光集会使当时首尔光华门一带通信量暴增，部分发生通信障碍。

韩国民众总动员斗争本部等集会主办方估算参加12日集会的参与者数量最大达到100万名，超过2008年“疯牛病事件”当时的人数。警察方面也表示此次集会的人数或达16万-17万。

SK电信在相关地区设置的基站的容量最大扩增两倍。另外，周末期间增设五台车辆型移动基站。

KT在本月5日设置了两台车辆型移动基站，于12日在市厅广场增设3台移动基站。另外，为了方便参加集会的市民免费试用网络，增设12个无线访问节点（AP,Access Point）。

LG U+增设了两台移动基站和18处基站。同时，通过装备价格的调节使比平时多三倍左右的通信量可以使用。

业界相关人士表示“就如同预计到了100万人聚集的盛况，通信公司为了不出现任何状况正在做万全的准备”，“计划通过实时的监控分散通信量等周末期间的通信状况”。（编译：王艺洁）

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