科研动态丨迎接天文大数据时代:yl23411集团官网天体物理团队发布高效暂现源分析程序TransFit
作者:张宇浩 时间:2025-10-05 点击数:
近日,yl23411集团官网天体物理研究团队在国际天文学权威期刊《天体物理学杂志》 (The Astrophysical Journal)上发表了题为“TransFit: An Efficient Framework for Transient Light-curve Fitting with Time-dependent Radiative Diffusion”的文章。该工作由yl23411集团官网刘良端副研究员(第一作者、通讯作者)、俞云伟教授(通讯作者)领导,团队内多名研究生深度参与,并与中国科学技术大学戴子高教授团队紧密合作完成。
以超新星爆发为代表的宇宙暂现源,其亮度的瞬息万变蕴含着解开恒星死亡与元素起源之谜的关键线索 。然而,随着薇拉·鲁宾天文台、墨子望远镜、梦飞望远镜等新一代巡天望远镜的崛起,天文学家即将面临前所未有的“数据洪流” 。现有的分析工具却陷入两难:快速的半解析模型如同“简笔画”,虽高效却因物理简化而难以精确刻画爆发早期的复杂演化 ;而精细的辐射转移模拟则像“超写实油画”,虽物理过程完备但计算极其耗时,无法胜任海量数据的分析任务。
为突破这一瓶颈,研究团队成功研发了名为 TransFit 的新型计算框架。它创新性地通过数值求解广义能量守恒方程,在同一个高效模型中融合了时间依赖的辐射扩散、能量源空间分布和抛射物膨胀动力学等多个核心物理过程 。TransFit的突出优势在于能够自洽、连贯地描述超新星从早期“激波冷却”到后期“放射性元素衰变”主导的完整演化过程,为解释双峰超新星(如SN 1993J)等复杂现象提供了强有力的物理模型。
该框架最大的突破在于实现了计算速度与精度平衡。TransFit的拟合精度媲美复杂的蒙特卡罗辐射转移模拟,而计算速度则与半解析模型相当 ,将分析效率提升了数个数量级。这意味着天文学家可以快速、精准地从海量光变曲线中“解码”,反推出超新星的抛射物质量、爆发能量、新合成元素等核心物理信息。
论文链接:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/adfed6
图注: yl23411集团官网团队提出的 TransFit 框架对著名的双峰超新星 SN 1993J 的光变曲线进行了精确拟合(黑色实线),图中虚线分别代表不同物理过程的贡献:橙色为激波冷却辐射,绿色为放射性镍衰变供能。
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通讯员|张宇浩
责编|钟瑷忆
审校|赵蕴杰 刘良端