Naukowcy zauważyli, że białe karły o masach bliskich najbardziej stabilnemu wskaźnikowi (limit Chandrasekhara) prawdopodobnie wytwarzają ogromne ilości manganu, żelaza i niklu po obróceniu się wokół innej gwiazdy i eksplodują jako nowa supernowa typu Ia.
Supernowa typu Ia jest eksplozją termojądrową białego karła z tlenem węgla, żyjącego w układzie podwójnym z pobliską gwiazdą. W kosmosie takie obiekty są uważane za główne „fabryki produkcyjne”, które tworzą elementy typu rudy żelaza, w tym mangan, żelazo i nikiel, a także niektóre pośrednie elementy masy, takie jak siarka i krzem.
Ale teraz naukowcy nie mogą się zgodzić, które układy binarne aktywują białego karła do wybuchu. Ponadto ostatnie przeglądy na dużą skalę ujawniły poważną różnorodność produktów nukleosyntezy - tworzenie nowych jąder atomowych z istniejących jąder w gwieździe przez fuzję jądrową, supernowe typu Ia i ich pozostałości.
Aby zrozumieć przyczynę różnic, naukowcy przeprowadzili symulacje przy użyciu najdokładniejszego schematu wielowymiarowej hydrodynamiki modeli supernowych typu Ia. Badali, w jaki sposób modele obfitości chemicznej i powstawania nowych jąder atomowych z istniejących nukleonów zależą od charakterystyki białego karła i jego poprzedników.
Kolorowy wykres rozkładu temperatury modelu odniesienia supernowej typu Ia sekundę po wybuchu. Aby uzyskać wynik, używany jest model deflagracji z przejściem detonacyjnym.
Ważne jest również, że jest to nadal największy przegląd parametrów supernowej typu Ia przy użyciu białego karła i limitu Chandrasekhara. Szczególnie interesujący był przypadek pozostałej części supernowej 3C 397. Żyje w odległości 5,5 kpc od centrum na dysku galaktycznym. Możliwe było ustalenie, że stosunek zawartości stabilnego manganu / żelaza i niklu / żelaza jest dwa i cztery razy wyższy niż w przypadku Słońca. Wartości te można wyjaśnić, jeśli masa białego karła jest powyżej limitu Chandrasekhara i istnieje wysoki poziom metaliczności.
Odkrycia sugerują, że pozostałości 3C 397 nie mogą być wynikiem eksplozji białego karła o stosunkowo niskiej masie. Co więcej, biały karzeł powinien mieć metaliczność wyższą niż słońce.
Rozkład reprezentatywnych elementów wypiera prędkość w typowej supernowej typu Ia po zakończeniu wszystkich głównych reakcji jądrowych. Kolory pokazują, gdzie są tworzone odpowiednie elementy. To dostarcza ważnych wskazówek do kontrowersyjnej dyskusji, że masa białego karła jest bliska granicy Chandrasekhara w eksplozji supernowej typu Ia.
57Ni jest skontrastowane z 56Ni. Do modelu dodano również obserwacje danych z supernowej SN 2012cg. Punkty danych wzdłuż linii reprezentują modele białego karła o masach od 1,30 do 1,38 energii słonecznej
Wyniki będą przydatne w przyszłych badaniach ewolucji chemicznej galaktyk dla szerokiej gamy elementów metalicznych. W przyszłości planują przetestować model z dużą ilością danych obserwacyjnych i rozszerzyć go na inną podklasę supernowych typu Ia.
Złożony obraz rentgenowski, optyczny i IR
Stosunek masowy Mn / Fe do Ni / Fe dla modeli. Uwzględniono również dane z pozostałości po supernowej 3C 397. Punkty wzdłuż linii wskazują modele białego karła o masach od 1,30 do 1,38 energii słonecznej
