Нещодавно група міжнародних дослідників провела вимірювання центральної щільності білого карлика безпосередньо перед вибухом наднової типу Ia, використовуючи дані, отримані з астрономічного супутника XMM-Newton. Дослідження було проведено на залишку наднової 3C 397 - найвідомішому залишку наднової типу Ia в Чумацькому Шляху.
Раніше отримані дані від астрономічного супутника Suzaku дали змогу припустити, що білий карлик, який є прабатьком 3C 397, мав масу, близьку до межі маси Чандрасекхара (близько 1,4 мас Сонця).
Після отримання нових даних команда вирішила провести подальші спостереження за допомогою XMM-Newton, оскільки цей супутник має поліпшену кутову роздільну здатність порівняно з Suzaku.
Одним із ключових моментів відкриття стало перше в історії виявлення багатих на нейтрони ізотопів, таких як титан 50 і хром 54, у залишку або уламках наднової. Вчені з'ясували, що чим вища центральна щільність білого карлика, що вибухнув, тим ефективніше виробництво цих ізотопів.
У результаті аналізу взаємозв'язку між масою та ізотопами, вчені визначили, що центральна щільність прабатька 3C 397 була приблизно втричі вищою, ніж у типового прабатька наднової типу Ia. Це відкриття спонукало команду на проведення додаткових досліджень.
Нове відкриття розширює все більше і більше доказів про різноманіття наднових типу Ia, які використовуються в космології як індикатори відстаней у Всесвіті.
У своїх дослідженнях вчені вивчили точний просторовий розподіл важких синтезованих елементів, включно з масовими співвідношеннями Ti, Cr та інших елементів. У південній частині залишку наднової вони виявили грудкувату структуру, в якій масове співвідношення Ti і Cr порівняно із залізом (Fe) і нікелем (Ni) було аномально високим.
Це перший випадок виявлення Ti в надновій типу Ia або залишку.
Порівнявши свої результати з моделями, заснованими на чисельних розрахунках нуклеосинтезу наднових, дослідники виявили, що співвідношення мас елементів, що спостерігалося в 3C 397, могло бути досягнуте тільки у внутрішній ділянці білих карликів, які мали масу, близьку до межі Чандрасекхара, і винятково високу центральну щільність. Спостережувана центральна щільність елементів становила близько 5 x 109 г см-3, що в 2-3 рази перевищувало очікувані центральні щільності.
У майбутньому вчені мають намір дослідити масу і центральну щільність інших білих карликів до вибуху наднової. Це допоможе їм краще характеризувати наднові типу Ia і використовувати їх як стандартні свічки для вимірювання відстаней у Всесвіті.
