Dr Shing Chi Leung, adiunkt fizyki SUNY Poly, opublikował artykuł przeglądowy jako główny autor na temat pochodzenia supernowych typu Ia. Artykuł jest współautorem dr Ken’ichi Nomoto, emerytowanego profesora Uniwersytetu Tokijskiego, w materiałach pt. XVI Spotkanie Marcela Grossmanna o ogólnej teorii względności.

Spotkanie MG to odbywające się co trzy lata wydarzenie, założone w 1975 roku przez Remo Ruffiniego i Abdusa Salama w celu przeglądu rozwoju grawitacji i ogólnej teorii względności, ze szczególnym naciskiem na podstawy matematyczne i przewidywania fizyczne. Promuje dyskusję na temat ostatnich postępów w grawitacji, ogólnej teorii względności i relatywistycznych teoriach pola, kładąc nacisk na podstawy matematyczne, przewidywania fizyczne i testy eksperymentalne. Poprzednie spotkania odbywały się w Trieście, Szanghaju, Kioto i innych dużych miastach. Dr Leung został zaproszony do wygłoszenia przemówienia przeglądowego na temat ostatnich postępów w supernowych typu Ia.

Wiadomo, że supernowe typu Ia są eksplozjami białych karłów węglowo-tlenowych. Obiekty te są punktami końcowymi gwiazd o masie od 3 do 8 mas Słońca. Supernowe typu Ia są wyzwalane przez niestabilne spalanie materii na białym karle, co później prowadzi do ucieczki termojądrowej i eksplozji. Jednak szczegółowy obraz tego, jak i kiedy ma miejsce eksplozja, jest bardzo niejasny.

Teoretycznie toczyła się od dawna debata, czy biały karzeł eksploduje przy masie Chandrasekhar, tj. masie, powyżej której biały karzeł staje się dynamicznie niestabilny. Jak dotąd nie ma zgody co do tego, który kanał (masa Chandrasekhara czy masa sub-Chandrasekhara) jest dominujący w populacji supernowych. Znajomość tych supernowych jest ważna, ponieważ supernowe typu Ia stanowią 20–30% wszystkich supernowych i są wykorzystywane do badania kosmicznej ekspansji.

W artykule zespół wykorzystał pierwiastek chemiczny mangan jako klucz do zbadania głównego kanału eksplozji. Produkcja tego pierwiastka wymaga dużej gęstości (kilka miliardów razy większej niż gęstość wody) i wysokiej temperatury (powyżej 5 miliardów kelwinów) podczas wybuchu supernowej. A supernowa typu Ia o masie Chandrasekhara jest jedynym typem, który stwarza takie warunki podczas wybuchu. Zespół stworzył model niektórych pozostałości po supernowych w niedawno obserwowanej galaktyce (np. 3C 397). Odkryli, że wysoka zawartość manganu w tych obiektach sprzyja modelowi masy Chandrasekhara.

Zespół zaobserwował również podobne wskazówki od gwiazd w galaktyce. Układając gwiazdy od najstarszej do najmłodszej, zebrane podczas ostatnich przeglądów gwiazd (np. APOGEE), w celu wyjaśnienia trendu manganu w różnych generacjach gwiazd, odkryli, że znaczna część supernowych typu Ia musi być biała o masie Chandrasekhara karły. Oba wyniki przemawiają za modelem masy Chandrasekhara jako dominującym kanałem eksplozji.

Przyszłe obserwacje obfitości substancji chemicznych w obiektach astrofizycznych za pomocą takich misji, jak X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM, która ma zostać uruchomiona w 2023 r.) zmierzą obfitość chemikaliów w większej liczbie układów astrofizycznych (np. pozostałości po supernowych, gwiazdy, galaktyki). Te dane o wysokiej rozdzielczości przełamią degenerację obecnego obrazu.