Witte dwergen behoren tot de meest stabiele sterren. Op zichzelf gelaten, deze sterren die het grootste deel van hun nucleaire brandstof hebben opgebruikt - terwijl ze doorgaans nog steeds zo massief zijn als de zon - en zijn gekrompen tot een relatief kleine omvang, kunnen miljarden of zelfs biljoenen jaren meegaan.

Echter, een witte dwerg met een nabijgelegen begeleidende ster kan een kosmisch kruitvat worden. Als de baan van de metgezel hem te dichtbij brengt, de witte dwerg kan er materiaal uit trekken totdat de witte dwerg zo veel groeit dat hij onstabiel wordt en explodeert. Dit soort stellaire ontploffing wordt een Type Ia supernova genoemd.

Hoewel door astronomen algemeen wordt aangenomen dat dergelijke ontmoetingen tussen witte dwergen en "normale" begeleidende sterren een waarschijnlijke bron zijn van Type Ia supernova-explosies, veel details van het proces zijn niet goed begrepen. Een manier om het explosiemechanisme te onderzoeken, is door te kijken naar de elementen die door de supernova zijn achtergelaten in zijn puin of ejecta.

Deze nieuwe samengestelde afbeelding toont G344.7-0.1, een supernovarest gecreëerd door een Type Ia supernova, door de ogen van verschillende telescopen. Röntgenstralen van NASA's Chandra X-ray Observatory (blauw) zijn gecombineerd met infraroodgegevens van NASA's Spitzer Space Telescope (geel en groen) en radiogegevens van de Very Large Array van de NSF en de Australia Telescope van de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Compacte array (rood).

Chandra is een van de beste beschikbare instrumenten voor wetenschappers om supernovaresten te bestuderen en de samenstelling en verdeling van "zware" elementen te meten, dat wil zeggen, iets anders dan waterstof en helium - ze bevatten.

Astronomen schatten dat G344.7-0.1 ongeveer 3 is, 000 tot 6, 000 jaar oud in het tijdsbestek van de aarde. Anderzijds, de meest bekende en algemeen waargenomen Type Ia-resten, inclusief Kepler, Tycho, en SN 1006, zijn allemaal geëxplodeerd in het afgelopen millennium of zo, gezien vanaf de aarde. Daarom, deze diepgaande blik op G344.7-0.1 met Chandra geeft astronomen een kijkje in een belangrijke fase later in de evolutie van een Type Ia supernovarest.

Zowel de uitdijende explosiegolf als het stellaire puin produceren röntgenstraling in supernovaresten. Terwijl het puin vanaf de eerste explosie naar buiten beweegt, het ondervindt weerstand van omringend gas en vertraagt, het creëren van een omgekeerde schokgolf die terug reist naar het centrum van de explosie. Dit proces is analoog aan een file op een snelweg, waar naarmate de tijd verstrijkt een toenemend aantal auto's zal stoppen of vertragen achter het ongeval, waardoor de file achteruit rijdt. De omgekeerde schok verwarmt het puin tot miljoenen graden, waardoor het gloeit in röntgenstralen.

Type Ia overblijfselen zoals Kepler, Tycho en SN 1006 zijn te jong voor de omgekeerde schok om de tijd te hebben om aannemelijk achteruit te reizen om al het puin in het midden van het overblijfsel te verwarmen. Echter, de relatief hoge leeftijd van G344.7-0.1 betekent dat de omgekeerde schok zich door het hele puinveld heeft teruggetrokken.

Een afzonderlijke kleurenversie van alleen de Chandra-gegevens toont respectievelijk röntgenstraling van ijzer (blauw) en silicium (rood), en röntgenstralen geproduceerd door de versnelling van elektronen terwijl ze worden afgebogen door de atoomkernen die positief geladen zijn (groen). Het gebied met de hoogste dichtheid van ijzer en de boogachtige structuren van silicium zijn gelabeld.

De Chandra-afbeelding van G344.7-0.1 laat zien dat het gebied met de hoogste dichtheid van ijzer (blauw) wordt omgeven door boogachtige structuren (groen) die silicium bevatten. Soortgelijke boogachtige structuren worden gevonden voor zwavel, argon, en kalk. De Chandra-gegevens suggereren ook dat het gebied met de hoogste dichtheid ijzer recenter is verwarmd door de omgekeerde schok dan de elementen in de boogachtige structuren, wat impliceert dat het zich in de buurt van het ware centrum van de stellaire explosie bevindt. Deze resultaten ondersteunen de voorspellingen van modellen voor Type Ia supernova-explosies, die laten zien dat zwaardere elementen worden geproduceerd in het binnenste van een exploderende witte dwerg.

Deze driekleurige Chandra-afbeelding laat ook zien dat het dichtste ijzer zich rechts van het geometrische centrum van de supernovarest bevindt. Deze asymmetrie wordt waarschijnlijk veroorzaakt doordat gas dat het overblijfsel omringt aan de rechterkant dichter is dan aan de linkerkant.

Het onderzoek is gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift .