Изследователи са забелязали, че белите джуджета с маси, близки до най-стабилния индекс (Chandrasekhar limit), вероятно ще произвеждат огромни количества манган, желязо и никел, след като се въртят около друга звезда и експлодират като нова свръхнова Iа тип.
Суперновата от тип Ia е термоядрена експлозия на въглерод-кислороден бял джудже, живеещ в двоична система със съседна звезда. В космоса такива обекти се считат за основни "производствени фабрики" за създаване на елементи от тип желязна руда, включително манган, желязо и никел, както и някои междинни масови елементи като сяра и силиций.
Но сега изследователите не могат да постигнат съгласие кои двоични системи активират бялото джудже до експлозия. В допълнение, неотдавнашните мащабни прегледи разкриха сериозно разнообразие от продукти на нуклеосинтезата - създаването на нови атомни ядра от съществуващите ядра в една звезда чрез ядрен синтез, свръхнови Ia тип и техните остатъци.
За да разберат причината за различията, изследователите проведоха симулации, използвайки най-точната схема за многоизмерната хидродинамика на моделите на суперновата от тип Ia. Те изследват как моделите на химическо изобилие и образуването на нови атомни ядра от съществуващите нуклони зависят от характеристиките на бялото джудже и неговите предшественици.
Цветова графика на температурното разпределение на референтния модел на свръхнова Ia-тип секунда след експлозията. За да се получи резултатът, се използва модел на дефлаграция с детонационен преход.
Важно е също така, че това все още е най-големият преглед на параметрите за суперновата от тип Ia, използвайки границата на бяло джудже и Chandrasekhar. Особено интересен е случаят с остатъка от свръхнова 3C 397. Живее на разстояние 5,5 kpc от центъра на галактическия диск. Възможно е да се установи, че съотношенията на съдържанието на стабилен манган / желязо и никел / желязо са два и четири пъти по-високи от тези на Слънцето. Тези стойности могат да бъдат обяснени, ако масата на бялото джудже е над границата на Чандрасекар и има високо ниво на металичност.
Резултатите показват, че 3C 397 остатъци не могат да бъдат резултат от експлозия на бяло джудже с относително ниска маса. Освен това, бялото джудже трябва да има металик над слънцето.
Разпределението на представителните елементи измества скоростта в типична свръхнова от тип Iа след завършване на всички основни ядрени реакции. Цветовете показват къде са създадени съответните елементи. Това дава важни указания на противоречивата дискусия, че масата на бяло джудже е близо до границата на Чандрасекар в експлозията на суперновата от тип Ia.
57Ni е противопоставен на 56Ni. Наблюденията на данните от свръхновата SN 2012cg също се добавят към модела. Данните по протежение на линията представляват модели на бели джуджета с маси от 1,30 до 1,38 слънчеви
Резултатите ще бъдат полезни при бъдещи изследвания на химическата еволюция на галактиките за широк спектър от метални елементи. В бъдеще те планират да тестват модел с голямо количество данни от наблюдения и да го разширят до друг подклас на суперновите от тип Ia.
Рентгеново, оптично и IR композитно изображение
Масово съотношение на Mn / Fe към Ni / Fe за модели. Включени са и данните от остатъците от свръхнови 3C 397. Точките по линията показват модели на бели джуджета от маси от 1,30 до 1,38 слънчеви.
