«Растущее количество свидетельств указывает на то, что оба этих механизма создают то, что мы называем сверхновыми типа Ia», — сказал ведущий исследователь Хироя Ямагути, астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. "Чтобы понять, как эти звезды взрываются, нам нужно детально изучить обломки с помощью чувствительных инструментов, подобных тем, что есть на Сузаку."
Исследователи проанализировали архивные наблюдения остатка сверхновой под названием 3C 397, который находится на расстоянии около 33000 световых лет в созвездии Аквилы. По оценкам астрономов, это облако звездного мусора расширялось в течение от 1000 до 2000 лет, в результате чего 3C 397 стал остатком среднего возраста.
Команда четко обнаружила элементы, имеющие решающее значение для взвешивания белого карлика, используя данные рентгеновского спектрометра Сузаку. Наблюдение, проведенное в октябре 2010 года при энергиях от 5000 до 9000 электрон-вольт, дало общую эффективную экспозицию 19 часов.
Инфракрасные данные космического телескопа НАСА Spitzer позволили понять, сколько газа и пыли собрал расширяющийся остаток, когда он движется в межзвездное пространство. Наблюдения, проведенные в апреле 2005 г., показывают, что 3C 397 имеет массу, примерно в 18 раз превышающую массу исходного белого карлика.
В результате команда пришла к выводу, что ударные волны полностью нагрели самые внутренние части остатка.
Большинство звезд низкой и средней массы, похожих на Солнце, закончат свои дни белыми карликами. Типичный белый карлик примерно такой же массивный, как наше Солнце, но размером примерно с Землю. Это делает белых карликов одними из самых плотных объектов, известных ученым, по сравнению с нейтронными звездами и черными дырами.
"Белые карлики остаются стабильными до тех пор, пока они никогда не склонят чашу весов слишком близко к 1.4 массы Солнца ", — сказал член команды Карлес Баденес, доцент кафедры физики и астрономии Питтсбургского университета в Пенсильвании. "Белые карлики около этого предела находятся на грани катастрофического взрыва. Все, что нужно, — это немного больше массы."
До недавнего времени астрономы думали, что для белого карлика наиболее вероятным способом набора массы будет членство в тесной двойной системе с нормальной звездой, похожей на Солнце. Накапливая материю от своего компаньона, белый карлик может за миллионы лет подтолкнуть себя ближе к пределу и взорваться. Ожидается, что звезды-компаньоны выживут, но астрономы находят скудные доказательства их существования, что указывает на необходимость альтернативной модели.
В сценарии слияния взрыв вызывается парой белых карликов меньшей массы, орбиты которых со временем сужаются, пока они в конечном итоге не сольются и не взорвутся.
«Мы можем определить, какой из этих сценариев отвечает за данный остаток сверхновой, посчитав никель и марганец в расширяющемся облаке», — сказал астрофизик Годдарда Брайан Уильямс. "Взрыв одного белого карлика, близкий к его предельной массе, произведет значительно иное количество этих элементов, чем слияние."
Команда также измерила железо и хром, которые образуются во всех взрывах типа Ia, чтобы стандартизировать свои расчеты.
Это открытие показывает, что по крайней мере некоторые сверхновые типа Ia должны иметь выживших звездных спутников, и команда подчеркивает, что поиск этих звезд должен продолжаться.