Vita dvärgar är resterna av låg- till medelstora stjärnor som har bränt sitt bränsle. I binära system kan två vita dvärgar kretsa runt varandra och under rätt förhållanden smälta samman för att bilda en mer massiv vit dvärg. Om denna sammanslagna vita dvärg överstiger en kritisk massa kommer den att genomgå en termonukleär explosion känd som en typ Ia-supernova.
Supernovor av typ Ia spelar en viktig roll inom många områden av astrofysik, från att förstå universums kemiska utveckling till att mäta avstånd till galaxer. Men de exakta detaljerna om hur vita dvärgar smälter samman och exploderar är fortfarande inte helt klarlagda.
För att få mer insikt i denna process utförde forskargruppen en serie simuleringar med hjälp av koden för utjämnad partikelhydrodynamik (SPH), Nyx, utvecklad av University of Leicester. Forskarna simulerade olika initiala förhållanden, inklusive massorna av de vita dvärgarna, deras initiala separation och deras rotationshastigheter.
De fann att det vanligaste resultatet av sammanslagningen är en termonukleär explosion om systemets totala massa är över en kritisk gräns, som är beroende av den använda tillståndsekvationen. Simuleringarna visade också att de vita dvärgarnas rotation avsevärt kan påverka resultatet av sammanslagningen, vilket leder till bildandet av ett svart hål istället för en supernova om rotationen är mycket snabb.
Dessa simuleringar ger värdefull information för att förstå de villkor som krävs för att supernovor av typ Ia ska uppstå. Dessutom planerar forskarna uppföljningssimuleringar för att undersöka andra aspekter av den binära vita dvärgfusionsprocessen, inklusive magnetfältens roll och effekterna av ytterligare fysiska effekter, såsom neutrinoemission, för att till fullo förstå dessa kraftfulla händelser.
