爆炸的恆星的祕密心臟正被拖向光明。

ia型超新星是宇宙中最具戲劇性的事件之一，它發生在超緻密恆星屍體白矮星從伴星吸收物質後爆炸。

這些爆炸對天文學家來說也是非常重要的；因為它們具有相對固定的固有光度，科學家們使用ia型超新星作為“標準蠟燭”來確定宇宙距離。

事實上，二十年前，對ia型超新星的觀測顯示宇宙的膨脹正在加速，這一驚人的發現使三位研究者獲得了2011年諾貝爾物理學獎，並導致了一種叫做暗能量的神祕排斥力的假設。

但是這樣的工作已經使用了ia型超新星作為工具。研究這些深空爆炸的內部運作已經證明是比較困難的。

“具有諷刺意味的是，鑑於大量的觀測資料，我們不知道它們是如何工作的，”康乃狄克大學機械工程副教授Alexei Poludnenko告訴Space.com。"理論家們在過去的幾十年裡停滯不前"

他補充說，造成這種停滯的部分原因是，ia型超新星爆炸過程仍然籠罩在神祕之中。具體地說，還不清楚是什麼推動了從“爆燃”（以低於音速移動的火焰）到“爆燃”（由超音速衝擊驅動的更強大的事件）的轉變。

但由Poludnenko領導的這項新研究可以幫助澄清一些問題。

他和他的同事們用一個新設計的模型模擬了臨界的爆燃-爆炸過渡（ddt），並對化學火焰進行了實驗室實驗，以檢驗這些結果並驗證模型。

研究人員發現，如果火焰產生的湍流足夠高，ia型超新星中的ddt就會自發發生。

“我們定義了關鍵的標準，我們可以驅動火焰自行產生自己的湍流，自發加速，並過渡到引爆，”研究的合著者，Kareem Ahmed，機械和航天工程的助理教授，美國佛羅里達大學。在一份宣告中說。"我們利用湍流來加強反應的混合，使其轉變為劇烈的反應，並從本質上導致超新星"

研究小組還確定，這一過程並非超現實熱核爆炸所獨有。（這項新的研究並不涉及到發生在大品質恆星死亡和塌縮時的II型超新星。）

“這是同樣的機制，也發生在化學系統中，比如氫空氣或甲烷空氣，”Poludnenko告訴Space.com。"因此，有一種統一的故事背後這一切。"

研究小組還計算出了導致白矮星變成超新星的條件。Poludnenko和他的同事在新的研究中寫道：“在每立方厘米10^7至10^8克的密度下，ddt幾乎是不可避免的。”今天（10月31日）在《科學》雜誌上發表。

這是令人難以置信的密度，這並不奇怪，考慮到白矮星擠在我們的太陽品質的一半到一個球只比地球稍大。（用於透視，地球的密度為每立方厘米5.5克）

Poludnenko希望這項新的研究能夠為更廣泛的研究開闢出一種超新星。他說，下一步需要將團隊的模型應用到不同的爆炸場景中，開始確定ddt的細節。

這樣的工作可以在宇宙學和天體物理學中有深遠的應用。Poludnenko說，例如，儘管ia型超新星有相似的內在亮度，但在這裡和那裡都有一些變化。這些微小的差異可能會給天文學家的計算帶來偏差。

Poludnenko說：“這些偏差是至關重要的，因為它們會影響我們如何校準宇宙中的距離以及如何測量暗能量的性質。”

“現在，如果我們知道這些東西是如何工作的，我們可以嘗試去發現這些偏見，”他補充道。作為一個例子，他提到在較老的星系中形成的ia型超新星可能有不同於與年輕星系對應的亮度。

研究小組成員說，這項新研究也可能在地球上有一些應用，有可能改進飛機和航天器的推進系統，提高發電效率。