Hundra miljoner ljusår bort från jorden, en ovanlig supernova exploderar.

Den exploderande stjärnan - som är känd som "supernova LSQ14fmg" - var det avlägsna objektet som upptäcktes av ett 37-medlem internationellt forskarlag ledd av Florida State University biträdande professor i fysik Eric Hsiao. Deras forskning, som publicerades i Astrofysisk tidskrift , hjälpte till att avslöja ursprunget till gruppen supernovor som denna stjärna tillhör.

Denna supernovas egenskaper – den blir ljusare extremt långsamt, och det är också en av de ljusaste explosionerna i sin klass – är olik alla andra.

"Detta var en verkligt unik och märklig händelse, och vår förklaring till det är lika intressant, sade Hsiao, tidningens huvudförfattare.

Den exploderande stjärnan är vad som kallas en typ Ia supernova, och mer specifikt, en medlem av "super-Chandrasekhar"-gruppen.

Stjärnor går igenom en slags livscykel, och dessa supernovor är den exploderande finalen av några stjärnor med låg massa. De är så kraftfulla att de formar galaxernas utveckling, och så ljusa att vi kan observera dem från jorden till och med halvvägs över det observerbara universum.

Typ Ia supernovor var avgörande verktyg för att upptäcka vad som kallas mörk energi, vilket är namnet på den okända energin som orsakar den nuvarande accelererade expansionen av universum. Trots deras betydelse, astronomer visste lite om ursprunget till dessa supernovaexplosioner, annat än att de är termonukleära explosioner av vita dvärgstjärnor.

Men forskargruppen visste att ljuset från en supernova av typ Ia stiger och faller under loppet av veckor, drivs av det radioaktiva sönderfallet av nickel som producerades vid explosionen. En supernova av den typen skulle bli ljusare när nickeln blir mer exponerad, sedan svagare när supernovan svalnar och nickel sönderfaller till kobolt och till järn.

Efter att ha samlat in data med teleskop i Chile och Spanien, forskargruppen såg att supernovan träffade något material som omgav den, vilket gjorde att mer ljus släpptes ut tillsammans med ljuset från det sönderfallande nickelet. De såg också bevis på att kolmonoxid producerades. Dessa observationer ledde till deras slutsats - supernovan exploderade inuti vad som hade varit en asymptotisk jättegren (AGB) stjärna på väg att bli en planetarisk nebulosa.

"Att se hur observationen av denna intressanta händelse stämmer överens med teorin är väldigt spännande, sa Jing Lu, en FSU-doktorand och en medförfattare till uppsatsen.

De teoretiserade att explosionen utlöstes av sammanslagning av kärnan av AGB-stjärnan och en annan vit dvärgstjärna som kretsade i den. Den centrala stjärnan förlorade en stor mängd massa genom en stjärnvind innan massförlusten stängdes av abrupt och skapade en ring av material som omgav stjärnan. Strax efter att supernovan exploderade, den träffade en ring av material som ofta ses i planetariska nebulosor och producerade det extra ljuset och den långsamma ljusningen som observerades.

"Detta är det första starka observationsbeviset på att en supernova av typ Ia kan explodera i ett system efter AGB eller proto-planetariska nebulosa och är ett viktigt steg för att förstå ursprunget till supernovor av typ Ia, "Hsiao sade. "Dessa supernovor kan vara särskilt besvärliga eftersom de kan blandas in i provet av normala supernovor som används för att studera mörk energi. Denna forskning ger oss en bättre förståelse för det möjliga ursprunget till supernovor av typ Ia och kommer att bidra till att förbättra framtida forskning om mörk energi."