Ett internationellt team av forskare har hittat bevis för att de ljusaste stjärnexplosionerna i vårt universum kan utlösas av heliumkärndetonation nära ytan av en vit dvärgstjärna. Med hjälp av Hyper Suprime-Cam monterad på Subaru-teleskopet, teamet upptäckte en supernova av typ Ia inom ett dygn efter explosionen, och förklarade dess beteende genom en modell beräknad med hjälp av superdatorn ATERUI. Detta resultat rapporterades i Natur publicerad den 5 okt.

Vissa stjärnor avslutar sina liv med en enorm explosion som kallas en supernova. De mest kända supernovorna är resultatet av en massiv stjärna som exploderar, men en vit dvärg, resterna av en medelstor stjärna som vår sol, kan också explodera. Detta kan inträffa om den vita dvärgen är en del av ett binärt stjärnsystem. Den vita dvärgen hämtar material från följeslagaren, sen någon gång, det kan explodera som en typ Ia supernova.

På grund av den enhetliga och extremt höga ljusstyrkan (cirka 5 miljarder gånger ljusare än solen) av supernovor av typ Ia, de används ofta för avståndsmätningar inom astronomi. Dock, astronomer är fortfarande förbryllade över hur dessa explosioner antänds. Dessutom, dessa explosioner inträffar bara ungefär en gång vart 100:e år i en given galax, gör dem svåra att fånga.

Ett internationellt team av forskare ledd av Ji-an Jiang, en doktorand vid University of Tokyo, och inklusive forskare från University of Tokyo, Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU), Kyoto universitet, och National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), försökte lösa detta problem. För att maximera chanserna att hitta en typ Ia supernova i de mycket tidiga stadierna, teamet använde Hyper Suprime-Cam monterad på Subaru-teleskopet, en kombination som kan fånga ett ultrabrett område av himlen på en gång. De utvecklade också ett system för att upptäcka supernovor automatiskt i den kraftiga floden av data under undersökningen, som möjliggjorde upptäckter i realtid och uppföljningsobservationer i rätt tid.

De upptäckte över 100 supernovakandidater på en natt med Subaru/Hyper Suprime-Cam, inklusive flera supernovor som bara hade exploderat några dagar tidigare. Särskilt, de fångade en märklig supernova av typ Ia inom en dag efter att den exploderade. Dess ljusstyrka och färgvariation över tiden skiljer sig från alla tidigare upptäckta supernova av typ Ia. De antog att detta föremål kunde vara resultatet av en vit dvärg med ett heliumskikt på sin yta. Att antända heliumlagret skulle leda till en våldsam kedjereaktion och få hela stjärnan att explodera. Detta märkliga beteende kan fullständigt förklaras med numeriska simuleringar som beräknas med hjälp av superdatorn ATERUI. "Detta är det första beviset som starkt stödjer en teoretiskt förutspådd stjärnexplosionsmekanism!" sa Jiang.

Detta resultat är ett steg mot att förstå början av supernovor av typ Ia. Teamet kommer att fortsätta testa sin teori mot andra supernovor, genom att upptäcka fler och fler supernovor strax efter explosionen. Detaljerna om deras studie publicerades i Natur den 5 oktober.