En astrofysiker från San Diego State University har hjälpt till att upptäcka bevis på en gigantisk kvarleva som omger en exploderande stjärna - ett skal av material som är så enormt, det måste ha brutit ut regelbundet i miljontals år.

När en vit dvärg, kärnan av en död stjärna, är i en nära omloppsbana med en annan stjärna, den drar gas från den andra stjärnan. Gasen värms upp och komprimeras, så småningom exploderar för att skapa en nova. Denna explosion gör att stjärnan ljusnar miljonfalt och skjuter ut material med tusentals miles per sekund. Det utstötta materialet bildar en rest eller ett skal som omger novan.

Allen Shafter och tidigare SDSU postdoc. Martin Henze, tillsammans med ett team av astrofysiker ledda av Matthew Darnley vid Liverpool John Moores University i England, har studerat en nova i den närliggande Andromeda-galaxen känd som M31N 2008-12a. Det som gör novaen ovanlig är att den bryter ut mycket oftare än något annat känt novasystem.

"När vi först upptäckte att M31N 2008-12a bröt ut varje år, vi blev mycket förvånade, " sa Shafter. Ett mer typiskt mönster är ungefär vart tionde år.

Shafter och hans team tror att M31N 2008-12a har haft ett regelbundet utbrott i miljontals år. Dessa frekventa utbrott över tiden har resulterat i en "superrest" som omger novan som mäter nästan 400 ljusår i diameter.

Använder Hubble Space Telescope-avbildning tillsammans med markbaserade teleskop, teamet arbetade för att fastställa den kemiska sammansättningen av superresten och bekräfta dess koppling till M31N 2008-12a. Dessa fynd, publiceras i en artikel i tidskriften Natur , öppna dörren för möjligheten att denna nova och kvarleva är kopplade till något mer avgörande för universum.

Typ Ia supernovor är bland de mest kraftfulla och lysande objekten i universum och tros uppstå när en vit dvärg överskrider sin maximalt tillåtna massa. Vid det tillfället, hela den vita dvärgen sprängs isär istället för att uppleva explosioner på ytan som andra novaer gör. Dessa är relativt sällsynta och osedda i vår egen galax sedan tidigt 1600-tal.

Teoretiska modeller visar att novaer som upplever frekventa explosioner omgivna av stora lämningar måste hysa massiva vita dvärgar som närmar sig sin gräns. Det betyder att M31N 2008-12a beter sig precis som astronomer tror att en nova gör innan den potentiellt exploderar som en supernova.

Upptäckten av ytterligare stora rester runt andra novaer kommer att hjälpa till att identifiera system som genomgår upprepade utbrott och hjälpa astronomer att avgöra hur många supernovor av typ Ia som bildas; hur ofta de förekommer; och deras potentiella association med novaer som M31N 2008-12a. Typ la supernova är en kritisk del av att förstå hur hela universum expanderar och växer.

"Dom är, i själva verket, mätstavarna som låter oss kartlägga det synliga universum, sade Shafter. Trots deras betydelse, vi förstår inte helt var de kommer ifrån."

Shafter och hans team arbetar nu för att förstå om det de observerade med M31N 2008-12a är sällsynt, eller om det finns en osynlig population av novaer som också upplever detta.