В тихом переулке галактики, где звёзды редки и стары, вдруг вспыхивает свет, ярче целой галактики. Это сверхновая типа Ia — термоядерный взрыв белого карлика, который астрономы используют как стандартную свечу для измерения космических расстояний. Но среди этих свечей есть редкие «бракованные» — подтип 2003fg, который светит слишком ярко и может сбить космологическую линейку. Где именно они рождаются, долго оставалось загадкой.
Новая работа впервые систематически изучила галактики-хозяева двадцати таких сверхновых. Учёные использовали метод, который позволяет получать спектры для каждой точки галактики — как будто снимают карту химического состава. Оказалось, что 2003fg-подобные сверхновые предпочитают бедные окраины: их медианное нормированное расстояние от центра галактики — 0.82, тогда как у обычных сверхновых типа Ia — 0.63. Это как если бы редкие гости всегда появлялись на задворках, а не в центре города.
Самое яркое отличие — в содержании кислорода. В точках взрыва 2003fg-подобных сверхновых металличность в среднем составляет лишь 0.68 солнечной, и они занимают самые бедные кислородом среды среди всех сверхновых типа Ia. Это не случайность: если бы такие взрывы происходили от одиночного быстро вращающегося белого карлика сверхчандрасекаровской массы, им требовалось бы молодое звёздное население, богатое металлами. Но наблюдения показывают обратное — бедные металлом, старые окраины. Значит, сценарий одиночной звезды отпадает, а остаётся слияние двух белых карликов или вырожденного ядра.
Почему это важно для космологии? Сверхновые типа Ia служат «стандартными свечами»: зная их истинную яркость, можно вычислить расстояние. Но 2003fg-подобные после стандартизации оказываются систематически ярче, и если они попадают в далёкие выборки, то искажают измерения тёмной энергии. Теперь астрономы знают, что такие сверхновые связаны с бедными металлом средами, и могут учитывать эту поправку. Редкие гости на бедных окраинах перестали быть просто шумом — они стали ключом к точности космической линейки.
Сверхновые 2003fg-подобного типа составляют всего около 0.2% от всех сверхновых типа Ia, но из-за своей высокой яркости они могут попадать в далёкие космологические выборки чаще, чем можно ожидать.