Ученые из кластера RIKEN для новаторских исследований использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, как гипотетический тип сверхновой будет развиваться в масштабе тысяч лет, что дало исследователям возможность искать примеры сверхновых этой модели, известной как «D⁶."

Сверхновые важны для космологии, так как один тип, Ia, используется в качестве «стандартной свечи», которая позволяет измерять расстояние, и фактически они использовались для измерений, которые показали, к удивлению первоначальных наблюдателей, что расширение Вселенной ускоряется. Общепризнано, что сверхновые типа Ia возникают в результате взрыва вырожденных звезд, известных как белые карлики — звезд, которые сожгли свой водород и сжались в компактные объекты, — но механизм, вызывающий взрывы, не совсем понятен.

Недавнее открытие белых карликов, которые движутся очень быстро, добавило убедительности одному из предложенных механизмов происхождения этих сверхновых, D⁶. В этом сценарии один из двух белых карликов в двойной системе подвергается так называемой «двойной детонации», когда сначала взрывается поверхностный слой гелия, а затем происходит более крупный взрыв в углеродно-кислородном ядре звезды. Это приводит к уничтожению звезды, и спутник, внезапно освободившись от гравитационного притяжения взорвавшейся звезды, выбрасывается с огромной скоростью.

Однако очень мало известно о том, в какой форме будут выглядеть остатки такого события спустя долгое время после первоначального взрыва. Чтобы исследовать это, команда решила смоделировать долгосрочную эволюцию в виде остатка сверхновой на протяжении тысяч лет после взрыва. Фактически, они смогли наблюдать некоторые особенности в системе-прародителе, которые были бы характерны для этого сценария, тем самым предлагая способ исследовать физику сверхновых, включая «тень» или темное пятно, окруженное ярким кольцом. Они также пришли к выводу, что остатки взрывов типа Ia необязательно симметричны, как это принято считать.

По словам Жиля Феррана, первого автора исследования, «взрыв сверхновой D⁶ имеет определенную форму, которую мы все еще можем видеть через тысячи лет после взрыва».

Шигехиро Нагатаки, руководитель Лаборатории астрофизического Большого взрыва в RIKEN, говорит: «Это очень важное открытие, потому что оно может повлиять на использование сверхновых Ia в качестве космических мерил. Когда-то считалось, что они произошли от одного явления, но если они разнообразны, то может потребоваться переоценка того, как мы их используем».

Ферран продолжает: «Двигаясь вперед, мы планируем научиться более точно вычислять рентгеновское излучение, принимая во внимание состав и состояние ударной плазмы, чтобы проводить прямые сравнения с наблюдениями. Мы надеемся, что наша статья даст новые идеи для наблюдателей о том, что искать в остатках сверхновых».

Исследование, проведенное совместно с международной группой, включающей исследователей из Университета Манитобы, было опубликовано в The Astrophysical Journal.