ซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ เป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีประโยชน์ต่อวงการดาราศาสตร์อย่างมาก นักดาราศาสตร์ได้ใช้ซูเปอร์โนวาชนิดนี้เป็นดวงไฟมาตรฐานในการหาระยะทางของดาราจักรที่อยู่ห่างไกลหลายพันล้านปีแสง ทำให้ทราบอัตราขยายและการเปลี่ยนแปลงอัตราขยายของเอกภพ เมื่อ 6 ปีก่อน ซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอนี้ก็มีบทบาทสำคัญในการค้นพบว่าเอกภพกำลังขยายด้วยอัตราเร่ง ไม่ใช่อัตราหน่วงอย่างที่เคยคิด นำมาสู่แนวคิดของพลังงานมืดอันลืนลั่น แต่ถึงอย่างนั้น นักดาราศาสตร์ก็ยังไม่เข้าใจวัตถุชนิดดีนัก
ซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ คืออะไรกันแน่? นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเกิดจากดาวแคระขาวได้รับมวลจากดาวฤกษ์สหายมากขึ้น ทำให้ความหนาแน่นและอุณหภูมิค่อย ๆ สูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่ง นิวเคลียสของคาร์บอนจึงหลอมเป็นนิกเกิลกับเหล็ก เป็นปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่รุนแรงจนดาวทั้งดวงระเบิดกระจายออกไปจนหมด
แนวคิดนี้แม้จะฟังดูเข้าท่าแต่ก็มีปัญหา เพราะเมื่อไฮโดรเจนไหลลงมาสู่ผิวของดาวแคระขาว สิ่งที่น่าจะเกิดขึ้นคือปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่จุดนั้นทันที ส่องแสงสว่างจ้าเป็นที่รู้จักกันในชื่อ โนวาแบบฉบับ (classical nova) ซึ่งทำให้ไฮโดรเจนที่ไหลเข้ามาหายไปและอาจรวมถึงมวลของดาวแคระขาวบริเวณที่อยู่ใต้พื้นผิวบริเวณนั้นด้วย ในสถานการณ์เช่นนี้ ดาวแคระขาวน่าจะสูญเสียมวลมากกว่าที่จะได้สะสมมวล
ซัมเนอร์ สตารร์ฟีลด์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาสเตต มีคำอธิบายสำหรับเรื่องนี้ เมื่อต้นเดือนมกราคมนี้ สตาร์ฟิลด์ได้เสนอรายงานวิจัยของเขาต่อที่ประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันที่แอตแลนตาว่า ดาวชนิดที่จะทำให้เกิดซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอจะต้องเป็นดาวคู่ชนิดพิเศษที่เรียกว่า แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อ่อนพิเศษ (supersoft X-ray source)
ดาวแคระขาวในแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อ่อนพิเศษจะร้อนมาก มีอุณหภูมิราว 500,000-700,000 องศาเซลเซียส ซึ่งแผ่รังสีเอกซ์ออกมามาก แต่ก็เป็นรังสีเอกซ์พลังงานต่ำ อันเป็นที่มาของชื่อวัตถุชนิดนี้ เมื่อดาวแคระขาวในแหล่งนี้มีอุณหภูมิสูงถึงระดับหนึ่ง จะสามารถหลอมไฮโดรเจนที่ไหลเข้ามาถึงผิวดาวแคระขาวให้กลายเป็นฮีเลียมได้อย่างต่อเนื่อง แทนที่จะปล่อยให้ไฮโดรเจนลอยสะสมอยู่บนผิวดาวจนลุกจ้าแบบโนวา
จากการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ สตารร์ฟิลด์ได้สร้างดาวแคระขาวที่อยู่ในช่วงที่ใกล้ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวามากแล้วเฝ้ามองความเปลี่ยนแปลงพบว่าไม่เพียงแต่ไฮโดรเจนหลอมเป็นฮีเลียมที่บริเวณผิว (ลึกไม่เกิน 1 กิโลเมตร) ของดาวแคระขาวเท่านั้น แต่ฮีเลียมยังมีการหลอมไปเป็นคาร์บอนและธาตุหนักอื่น ๆ ต่อไปอีก กระบวนการเช่นนี้ยังช่วยอธิบายปริศนาซูเปอร์โนวาชนิด 1 เออีกข้อหนึ่ง เนื่องจากสสารเกือบทั้งหมดในเอกภพคือไฮโดรเจน รวมถึงสสารที่ไหลลงสู่ผิวดาวแคระขาวนี้ด้วย แต่สเปกตรัมของซูเปอร์โวาชนิด 1 เอที่พบมาแทบไม่พบสเปกตรัมของไฮโดรเจนหรือฮีเลียม นั่นแสดงว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมหลอมไปเป็นธาตุอื่นทันทีที่สัมผัสผิวดาวแคระขาว
ซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอ คืออะไรกันแน่? นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าเกิดจากดาวแคระขาวได้รับมวลจากดาวฤกษ์สหายมากขึ้น ทำให้ความหนาแน่นและอุณหภูมิค่อย ๆ สูงขึ้นจนถึงจุดหนึ่ง นิวเคลียสของคาร์บอนจึงหลอมเป็นนิกเกิลกับเหล็ก เป็นปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่รุนแรงจนดาวทั้งดวงระเบิดกระจายออกไปจนหมด
แนวคิดนี้แม้จะฟังดูเข้าท่าแต่ก็มีปัญหา เพราะเมื่อไฮโดรเจนไหลลงมาสู่ผิวของดาวแคระขาว สิ่งที่น่าจะเกิดขึ้นคือปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่จุดนั้นทันที ส่องแสงสว่างจ้าเป็นที่รู้จักกันในชื่อ โนวาแบบฉบับ (classical nova) ซึ่งทำให้ไฮโดรเจนที่ไหลเข้ามาหายไปและอาจรวมถึงมวลของดาวแคระขาวบริเวณที่อยู่ใต้พื้นผิวบริเวณนั้นด้วย ในสถานการณ์เช่นนี้ ดาวแคระขาวน่าจะสูญเสียมวลมากกว่าที่จะได้สะสมมวล
ซัมเนอร์ สตารร์ฟีลด์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาสเตต มีคำอธิบายสำหรับเรื่องนี้ เมื่อต้นเดือนมกราคมนี้ สตาร์ฟิลด์ได้เสนอรายงานวิจัยของเขาต่อที่ประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันที่แอตแลนตาว่า ดาวชนิดที่จะทำให้เกิดซูเปอร์โนวาชนิด 1 เอจะต้องเป็นดาวคู่ชนิดพิเศษที่เรียกว่า แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อ่อนพิเศษ (supersoft X-ray source)
ดาวแคระขาวในแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์อ่อนพิเศษจะร้อนมาก มีอุณหภูมิราว 500,000-700,000 องศาเซลเซียส ซึ่งแผ่รังสีเอกซ์ออกมามาก แต่ก็เป็นรังสีเอกซ์พลังงานต่ำ อันเป็นที่มาของชื่อวัตถุชนิดนี้ เมื่อดาวแคระขาวในแหล่งนี้มีอุณหภูมิสูงถึงระดับหนึ่ง จะสามารถหลอมไฮโดรเจนที่ไหลเข้ามาถึงผิวดาวแคระขาวให้กลายเป็นฮีเลียมได้อย่างต่อเนื่อง แทนที่จะปล่อยให้ไฮโดรเจนลอยสะสมอยู่บนผิวดาวจนลุกจ้าแบบโนวา
จากการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ สตารร์ฟิลด์ได้สร้างดาวแคระขาวที่อยู่ในช่วงที่ใกล้ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวามากแล้วเฝ้ามองความเปลี่ยนแปลงพบว่าไม่เพียงแต่ไฮโดรเจนหลอมเป็นฮีเลียมที่บริเวณผิว (ลึกไม่เกิน 1 กิโลเมตร) ของดาวแคระขาวเท่านั้น แต่ฮีเลียมยังมีการหลอมไปเป็นคาร์บอนและธาตุหนักอื่น ๆ ต่อไปอีก กระบวนการเช่นนี้ยังช่วยอธิบายปริศนาซูเปอร์โนวาชนิด 1 เออีกข้อหนึ่ง เนื่องจากสสารเกือบทั้งหมดในเอกภพคือไฮโดรเจน รวมถึงสสารที่ไหลลงสู่ผิวดาวแคระขาวนี้ด้วย แต่สเปกตรัมของซูเปอร์โวาชนิด 1 เอที่พบมาแทบไม่พบสเปกตรัมของไฮโดรเจนหรือฮีเลียม นั่นแสดงว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมหลอมไปเป็นธาตุอื่นทันทีที่สัมผัสผิวดาวแคระขาว
