來自日本理化學研究所先鋒研究集群的科學家們使用計算機建模來顯示一種假設的超新星類型將如何在數千年的範圍內演變，給研究人員提供了一種尋找這種模式的超新星（被稱為”D6″）實例的方法。

超新星對宇宙學很重要，因為有一種類型，即Ia，被用作”標準燭光”，使距離得以被測量。事實上，它們被用來進行測量並揭示了宇宙的膨脹正在加速，這對第一批觀察者來說是令人驚訝的。儘管人們普遍認為Ia型超新星是由被稱為白矮星的退化恆星爆炸產生的–這些恆星已經燒盡了它們的氫，並縮成了緊湊的物體–但引發爆炸的過程並不為人所知。

最近，對移動速度極快的白矮星的發現，為這些超新星起源的一種擬議機制，即”D6″增加了可信度。在這種情況下，雙星系統中的兩個白矮星中的一個經歷了所謂的”雙重爆炸”，即表面的氦氣層首先爆炸，然後在恆星的碳氧核心中點燃更大的爆炸。這導致了恆星的毀滅，而同伴突然從爆炸的恆星的引力中解脫出來，以巨大的速度被甩出去。

然而，人們對這種事件的後果在最初的爆炸之後很長一段時間內的形狀知之甚少。為了研究這個問題，研究人員選擇模擬一個超新星殘餘物在爆炸後持續數千年的長期演變。事實上，科學家們能夠在原生系統中探測到這種情況下特有的幾個特徵，為探索超新星物理學提供了一種手段，例如一個”陰影”或暗斑被一個亮環所包圍。他們還發現，與流行的看法相反，Ia型爆炸的遺留物並不總是對稱的。

據該研究的第一作者Gilles Ferrand說：”D6超新星爆炸有一個特定的形狀。我們沒有信心在最初事件發生後的很長時間裡在殘餘物中看到它，但實際上我們發現有一個特定的’簽名’，我們在爆炸數千年後仍然可以看到。”

理化學研究所天體物理大爆炸實驗室的負責人Shigehiro Nagataki說：”這是一個非常重要的發現，因為它可能對使用Ia超新星作為宇宙標尺產生影響。它們曾經被認為是起源於一個單一的現象，但是如果它們是多樣化的，那麼可能需要重新評估我們如何使用它們”。

Ferrand繼續說：”在未來，我們計劃學習如何更精確地計算X射線發射，考慮到受衝擊等離子體的組成和狀態，以便與觀測結果進行直接比較。我們希望我們的論文能給觀察者帶來新的想法，即在超新星遺跡中尋找什麼。”

這項研究是與包括馬尼托巴大學的研究人員在內的一個國際小組共同完成的，於2022年5月6日發表在《天體物理學雜誌》上。