Een internationaal team van onderzoekers heeft bewijs gevonden dat de helderste stellaire explosies in ons heelal kunnen worden veroorzaakt door nucleaire heliumontploffing nabij het oppervlak van een witte dwergster. Met behulp van Hyper Suprime-Cam gemonteerd op de Subaru-telescoop, het team ontdekte een type Ia supernova binnen een dag na de explosie, en legde zijn gedrag uit door middel van een model berekend met behulp van de supercomputer ATERUI. Dit resultaat werd gerapporteerd in Natuur gepubliceerd op 5 oktober.

Sommige sterren eindigen hun leven met een enorme explosie die een supernova wordt genoemd. De beroemdste supernova's zijn het resultaat van een enorme ster die explodeert, maar een witte dwerg, het overblijfsel van een ster met een gemiddelde massa zoals onze zon, kan ook exploderen. Dit kan gebeuren als de witte dwerg deel uitmaakt van een dubbelstersysteem. De witte dwerg verzamelt materiaal van de begeleidende ster, dan op een gegeven moment het zou kunnen exploderen als een type Ia supernova.

Vanwege de uniforme en extreem hoge helderheid (ongeveer 5 miljard keer helderder dan de zon) van type Ia supernova's, ze worden vaak gebruikt voor afstandsmetingen in de astronomie. Echter, astronomen zijn nog steeds verbaasd over hoe deze explosies worden ontstoken. Bovendien, deze explosies komen slechts ongeveer eens in de 100 jaar voor in een bepaald sterrenstelsel, waardoor ze moeilijk te vangen zijn.

Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Ji-an Jiang, een afgestudeerde student van de Universiteit van Tokio, en inclusief onderzoekers van de Universiteit van Tokio, het Kavli Instituut voor de Fysica en Wiskunde van het Heelal (IPMU), Universiteit van Kyoto, en de National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), geprobeerd dit probleem op te lossen. Om de kansen op het vinden van een type Ia supernova in de zeer vroege stadia te maximaliseren, het team gebruikte Hyper Suprime-Cam gemonteerd op de Subaru-telescoop, een combinatie die een ultragroot deel van de lucht in één keer kan vastleggen. Ook ontwikkelden ze een systeem om supernova's automatisch te detecteren in de grote stroom gegevens tijdens het onderzoek, waardoor realtime ontdekkingen en tijdige follow-upobservaties mogelijk waren.

Ze ontdekten meer dan 100 supernovakandidaten in één nacht met Subaru/Hyper Suprime-Cam, waaronder verschillende supernova's die pas een paar dagen eerder waren geëxplodeerd. Vooral, ze vingen een eigenaardige type Ia-supernova binnen een dag nadat deze explodeerde. De helderheid en kleurvariatie in de tijd zijn anders dan die van een eerder ontdekte type Ia-supernova. Ze veronderstelden dat dit object het resultaat zou kunnen zijn van een witte dwerg met een heliumlaag op het oppervlak. Het ontsteken van de heliumlaag zou leiden tot een hevige kettingreactie en ervoor zorgen dat de hele ster explodeert. Dit eigenaardige gedrag kan volledig worden verklaard met numerieke simulaties die zijn berekend met behulp van de supercomputer ATERUI. "Dit is het eerste bewijs dat een theoretisch voorspeld stellair explosiemechanisme krachtig ondersteunt!" zei Jiang.

Dit resultaat is een stap in de richting van het begin van type Ia supernova's. Het team zal hun theorie blijven toetsen aan andere supernova's, door steeds meer supernova's te detecteren vlak na de explosie. De details van hun studie werden gepubliceerd in Natuur op 5 oktober