Зірка загинула так, як астрономи давно підозрювали, але ніколи не бачили так чітко. Її залишки демонструють два окремі шари уламків, візитну картку подвійного вибуху. Об’єкт знаходиться у Великій Магеллановій Хмарі, сусідній карликовій галактиці, що знаходиться на відстані приблизно 160 000 світлових років від нас. Його реліктова оболонка, названа SNR 0509-67.5, досі світиться через століття після вибухів. У рецензованій статті команда повідомляє про дві окремі оболонки, багаті на кальцій, з однією оболонкою сірки, розташованою між ними. Ця закономірність відповідає прогнозам моделей, коли білий карлик зазнає двох пов’язаних детонацій. Одна починається у зовнішньому шарі гелію, а інша спалахує у вуглецево-кисневому ядрі зірки. Кальцій розташований у двох концентричних шарах, оскільки кожна детонація утворювала кальцій у різних частинах зірки. Пік сірки досягається між цими шарами, де умови сприяли її утворенню. Розуміння наднових типу Ia Наднова типу Ia, потужний зоряний вибух, який ненадовго затьмарює цілу галактику, відбувається, коли білий карлик у подвійній системі спалахує внаслідок термоядерного втечі. Вибух розв’язує зірку та наповнює космос важкими елементами. Ці події випромінюють передбачувану яскравість після калібрування, тому вони діють як маркери відстані в космосі. Їх використання виявило прискорене розширення Всесвіту. Оскільки наднові типу Ia є нашим космічним критерієм, їхній пусковий механізм має значення. Якщо існує кілька способів їх запалювання, астрономи повинні враховувати цю різноманітність. Це дослідження SNR 0509 додає прямі, візуальні докази того, що принаймні деякі вибухи типу Ia відбуваються до того, як білий карлик досягне критичної межі. Це підштовхує теорію до більш ніж одного шляху до детонації. Як SNR 0509 вибухнув двічі У сценарії подвійної детонації на поверхні білого карлика утворюється тонкий шар гелію. Гелій стає нестабільним і детонує першим. Цей поверхневий вибух посилає ударну хвилю, що мчить навколо зірки та всередину. Удар стискає ядро ​​та запускає другу, глибшу детонацію. Результатом є одиночна подія наднової з двостадійним тригером. Кальцієвий відбиток SNR 0509, дві оболонки з сіркою між ними, зберігає послідовність у розширюваних уламках. Команда пояснила, що вибухи білих карликів є центральними для астрономії, оскільки вони допомагають відстежувати розширення Всесвіту та його хімічний склад, але точний механізм, який запускає ці вибухи, залишався загадкою протягом десятиліть. Калібрування та карти кальцію Якщо деякі наднові типу Ia вибухають з масою, меншою за масу Чандрасекара, максимальної маси, якої білий карлик може досягти, перш ніж колапсувати під дією власної гравітації, їхня яскравість та кольори можуть ледь помітно відрізнятися. Калібрування має враховувати ці відмінності, щоб оцінки відстані були точними. Карта кальцію з SNR 0509-67.5 діє як судово-медична фотографія. Вона показує, що білий карлик вибухнув у два етапи, а не шляхом повільного зростання маси до одного критичного порогу. Це допомагає пояснити, чому наднові типу Ia не є ідеально однорідними. Це також спрямовує моделі, які перетворюють фізику вибухів у криві блиску та спектри. Цей зворотний зв’язок, від спостереження до моделювання і назад, покращує те, як ми використовуємо ці події для вимірювання космічних відстаней. Він також уточнює, скільки нікелю, заліза та інших елементів утворюється на кожному шляху. Всередині залишку SNR 0509 Залишок має майже ідеальну сферу, оскільки він розширюється в газ низької щільності. Ударні хвилі відшаровували зовнішні шари та оголювали глибші структури викидів. Коли зворотна ударна хвиля, що рухається всередину, іонізує уламки, високоіонізований кальцій світиться на двох радіусах. Між ними спостерігаються піки сірки, що відповідає гідродинамічним симуляціям подвійної детонації. Оболонка SNR 0509 охоплює близько 23 світлових років і розширюється зі швидкістю понад 11 мільйонів миль на годину. Оскільки залишку лише кілька століть, його внутрішня стратифікація все ще читається. Дві кальцієві оболонки не змішалися, зберігаючи слід вибуху. Хімія, написана у світлі Кальцій простежує різні режими горіння в зірці. Шар гелію виробляє кальцій з нижчою щільністю, тоді як детонація ядра занурює кальцій глибше. Сірка виділяє зону проміжної щільності між цими кальцієвими шарами. Її розташування є ключовою перевіркою на відповідність моделям, які передбачають єдину сірчану оболонку. Бачення обох одночасно усуває неоднозначність, яка може залишатися лише в спектрах. Просторові карти вирішують суперечки, які криві блиску та одновимірні моделі не змогли вирішити. Дослідники наголосили, що отримані дані показують, що білі карлики можуть вибухати, не досягнувши межі маси Чандрасекара, що є вагомим доказом того, що механізм подвійної детонації існує в природі. Що говорять дані Невелика різниця доплерівського зсуву між двома кальцієвими оболонками показує, що вони є окремими шарами, а не проєкція однієї оболонки. Це підтверджує двостадійну історію формування. Комп’ютерні моделі, що імітують вибух зірок під дією гідродинаміки, показують таку ж структуру, що й у залишку. Коли моделі використовують білого карлика, легшого за масу Чандрасекара, вони утворюють дві кальцієві оболонки із шаром сірки між ними, як і спостереження. Це збігання свідчить про те, що моделі фіксують реальний фізичний процес, що стоїть за подвійним вибухом. Ця угода не доводить кожну деталь, але вона закріплює основну послідовність спрацьовування. Томографія залишку чітко демонструє це. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy.