В недрах массивной звезды перед взрывом слои лежат друг на друге, как пласты в луковице. Иногда два соседних слоя — углеродный и кислородный — перемешиваются. Это похоже на то, как в кастрюле с супом сливаются слои бульона и овощей, если их помешать ложкой. Такое перемешивание меняет, какие химические элементы звезда выбросит в космос при взрыве.
Учёные сравнили восемь наборов моделей взрывов с наблюдениями остатка сверхновой Кассиопея A. Этот остаток — как фотография места преступления, по которой можно восстановить, что произошло внутри звезды. Модели со слиянием слоёв дают высокое соотношение аргона к неону (больше 0.1), потому что неон разрушается, а аргон нарабатывается. Остальные модели дают меньшее соотношение. Наблюдения в рентгеновском и инфракрасном диапазонах лучше всего совпадают именно с моделями со слиянием.
Тот же подход применили к сверхновой 1987A. Там, судя по сдвигу линий титана-44, слияние слоёв вряд ли было главным источником этого изотопа. Значит, разные сверхновые могут иметь разную историю: где-то слои слились, а где-то нет. Это помогает астрономам точнее читать химическую летопись Вселенной.
Титан-44, о котором идёт речь, радиоактивен и распадается с периодом полураспада около 60 лет. Его свечение в остатках сверхновых астрономы используют как часы, чтобы определить возраст взрыва.