Исследователи заметили, что белые карлики с массами, близкими к максимально устойчивому показателю (предел Чандрасекара), вероятно, будут производить огромное количество марганца, железа и никеля после вращения вокруг другой звезды, и взрыва в качестве сверхновой Ia-типа.
Сверхновая Ia-типа – термоядерный взрыв углерод-кислородного белого карлика, проживающего в двойной системе с соседней звездой. В пространстве такие объекты считаются главными «производственными фабриками» по созданию элементов железорудного типа, включая марганец, железо и никель, а также некоторых элементов промежуточной массы, вроде серы и кремния.
Но сейчас исследователи не могут согласиться с тем, какие двойные системы активируют белый карлик на взрыв. Кроме того, недавние масштабные обзоры выявили серьезное разнообразие продуктов нуклеосинтеза – создание новых атомных ядер из существующих ядер в звезде путем ядерного синтеза, сверхновых Ia-типа и их остатков.
Чтобы разобраться в причине отличий, исследователи провели симуляции с использованием наиболее точной схемы для многомерной гидродинамики моделей сверхновых Ia-типа. Они изучили, как модели химического изобилия и формирование новых атомных ядер из существующих нуклонов зависят от характеристик белого карлика и предшественников.
Важно и то, что это пока самый крупный обзор параметров для сверхновой Ia-типа с использованием белого карлика и предела Чандрасекара. Особенно интересным показался случай с остатком сверхновой 3С 397. Она проживает на удаленности 5.5 кпк от центра на галактическом диске. Удалось установить, что коэффициенты содержания стабильного марганца/железа и никеля/железа в два и четыре раза выше, чем у Солнца. Эти значения можно объяснить, если масса белого карлика выше предела Чандрасекара и присутствует высокий уровень металличности.
Выводы говорят о том, что остатки 3С 397 не могут быть следствием взрыва белого карлика с относительно низкой массой. Более того, у белого карлика должна быть металличность выше солнечной.
Это предоставляет важные подсказки к противоречивой дискуссии о том, что масса белого карлика близка к пределу Чандрасекара при взрыве сверхновой Ia-типа.
Результаты окажутся полезными в будущих исследований химической эволюции галактик для широкого круга металлических элементов. В дальнейшем планируют протестировать модель с большим количеством данных наблюдений и распространить ее на другой подкласс сверхновых Ia-типа.