Ia型超新星
原子光谱
超新星从根本上按其原子光谱分为两类：I 型和 II 型，其示例见下图的可见光中（图中的 x 轴以埃 (Å) 为单位，定义为，而y轴是用光谱仪观察到的各种波长的亮度测量值）。I 型超新星的定义特征是其光谱中缺乏氢（下图接近最大光的垂直蓝绿色线，6563Å），而 II 型超新星确实显示氢的谱线。在图中，光谱特征被视为吸收线（在对应于特定元素中特定电子跃迁的波长处，连续谱的亮度下降）。我们相信所有的 II 型超新星都是由一颗大质量恒星的核心坍缩造成的，它以中子星或黑洞的形式留下了致密的恒星残骸。
我们区分了 I 型超新星的三种亚型：Ia 型、Ib 型和 Ic 型。Ia 型超新星的光谱在 6150 Å 附近包含一条明显的硅吸收线（如图所示的垂直橙色线）；这条线在 I 型超新星中是独一无二的，因此定义了 I 型超新星的子群-a。Ib 型和 Ic 型的特征是在 5876 Å *（垂直紫色 *）附近存在或不存在氦线。不同 I 型超新星之间的光变曲线比 II 型超新星之间的光变曲线更均匀。
光变曲线
Ia 型超新星的光变曲线和光谱非常均匀，特别是与其他超新星类型和亚型相比。这些同质性是第一个迹象表明似乎有一个独特的过程或一组条件导致了 Ia 型超新星。事实证明，也许令人惊讶的是，这些超新星的罪魁祸首可能是低矮的白矮星。为了理解为什么这些恒星最好地解释了 Ia 型超新星的同质性，我们必须首先更仔细地研究白矮星内部的条件。
白矮星：进化仍在继续
我们发现，一颗大质量恒星的死亡并不是制造超新星的唯一方法。虽然我们银河系中的大多数恒星确实与我们的太阳大小差不多，并且会像燃烧的煤渣一样神秘地结束它们的生命，但这并不一定意味着每颗低质量恒星演化的终结。
正如我们之前在上节课件中提到的，白矮星通过电子简并压力来抵抗重力。为了根据泡利不相容原理理解电子简并压力，让我们考虑一个关于最近为进化恒星的电子建立的“微庄园”门控社区过度发展的寓言......
在这个故事中，电子拥有的最后一块基础是它的微观状态。实际上，与这些类似的称为微状态；并且没有两个电子或任何其他费米子可以占据相同的状态。微观状态是电子可以存在的单个离散环境，由几个量子力学特性（量子数)，并且是单个电子可以拥有的能量的独特实现。电子的这种基本特性会导致向外的压力，从而阻止恒星由于自身的引力而进一步坍缩。在这些条件下，两个电子通常会经历的排斥力（如电荷排斥！）和通常决定压力的热特性与这种简并条件相比可以忽略不计。
爆炸机制
白矮星的最大质量约为太阳质量的 1.4 倍，称为钱德拉塞卡极限。超过这个质量，电子简并压力将无法阻止恒星坍缩到更小的尺寸。因此，如果这颗恒星能以某种方式获得比 1.4 个太阳质量更大的质量，我们就能获得更多的爆炸。因此，一个孤立的白矮星可能会继续像垂死的余烬一样平静地燃烧，但如果像我们银河系中的大多数恒星一样，它是双星系统的一部分，会发生什么？现在，白矮星和它的伴星之间存在相互作用的可能性，它们以稳定的引力约束配置（如地球和太阳）相互绕行。在某些情况下，白矮星离它的伴星足够近，物质会在一个称为吸积的过程中从伴星转移到白矮星上。随着白矮星从伴星身上吸积更多的物质，它的半径会缩小，质量会增加。这就是钱德拉塞卡极限发挥作用的地方，因为它设定了白矮星可以拥有的最大质量。
然而，与一颗大质量恒星的核心不同，它的核心可以有各种大小，因此会发生一系列不同的爆炸，白矮星会在其质量接近钱德拉塞卡极限时点燃，这对于所有这些物体来说几乎都是一样的。曾经垂死的恒星将再次开始发生聚变，但这一次恒星无法膨胀，因为它被尽可能紧密地束缚，而这种新点燃的聚变产生的能量比将恒星聚集在一起的能量更多。在我们人类命名为 Ia 型超新星的事件中，所有这些都导致了恒星的剧烈爆炸！（作者必须承认，尽管人们对点燃这一事件的火花的确切条件知之甚少，但它是天体物理学中一个相当活跃和蓬勃发展的研究领域。）
始祖系统：未知...
虽然今天天体物理学的共识观点是 Ia 型超新星是由一颗碳/氧复合白矮星的热核爆炸产生的，该白矮星从伴星那里吸积了质量，但确定伴星的确切候选者仍然是一个争论点。这颗伴星的两个主要选择要么是一颗进化的主序星（单简并星模型），要么是与前面提到的碳/氧白矮星合并的第二颗白矮星（双简并星模型）。
目前的证据表明，双简并星模型是 Ia 型超新星最可能的机制。然而，这并不排除 Ia 超新星可以按照单简并星模型中解释的机制爆炸的可能性（至少在某些时候）。
