لأول مرة: اكتشاف نظام نجمي ثنائي انفجر كلا نجميه كمستعرات عظمى

الزوج النجمي: عملاقان وقصيرا العمر

كان كلا النجمين الأصليين من النوع O أو B العلوي، وتقدر كتلة كل منهما بـ 20 ضعف كتلة الشمس أو أكثر . هذه هي بالضبط أنواع النجوم الضخمة التي تنهي حياتها كمستعرات عظمى انهيارية، ويبلغ عمرها عادة بضعة ملايين فقط إلى عشرات الملايين من السنين - وهي نافذة زمنية قصيرة كونيًا .

الموقع والمسافة

تقع كلتا البقايا على بعد حوالي 6000 سنة ضوئية في كوكبة الجوزاء . مراكز انفجارهما مفصولة بحوالي 40 سنة ضوئية عند إسقاطها على مستوى السماء - وهي فجوة توفر دليلاً رئيسيًا على التاريخ العنيف للنظام .

تسلسل الانفجارات

البقايا الأقدم، G189.6+3.3، انفجرت أولاً، قبل حوالي 100000 عام من شقيقها . عندما انفجر النجم الأول، وجه الانفجار "ركلة مولودة" قوية طردت الرفيق الناجي خارج النظام الثنائي . ثم انجرف ذلك النجم عبر الفضاء لعشرات الآلاف من السنين قبل أن ينفد وقوده النووي وينفجر كمستعر أعظم، مما أدى إلى إنشاء سديم قنديل البحر (IC 443) الأصغر سنًا .

عمر IC 443 لا يزال غير مؤكد، وتتراوح التقديرات بين 3000 و 30000 عام . يضع أفضل تقدير للعمر في الدراسة الجديدة في الطرف الأصغر من هذا النطاق .

كيف تم تأكيد الرابط

جاء الدليل الرئيسي من ملاحظات أشعة جاما التي كشفت أن كلتا البقايا تتفاعلان مع نفس سحابة الهيدروجين بين النجمية، مما يؤكد ارتباطهما المكاني الوثيق . الدراسات السابقة بالأشعة السينية، بما في ذلك تلك التي أجراها تلسكوب SRG/eROSITA، قدمت بالفعل تلميحات من خلال إظهار أن G189.6+3.3 يتداخل تمامًا مع IC 443 ويشترك في مكون بلازما 0.7 كيلو إلكترون فولت مماثل .

الأهمية النظرية

يوفر هذا الاكتشاف أول تأكيد تجريبي على أن كلا عضوي النظام الثنائي الضخم يمكن أن يخضع كل منهما لمستعر أعظم انهياري - وهو سيناريو طالما تم توقعه نظريًا ولكن لم يتم ملاحظته من قبل . إنه يؤكد أن ديناميكيات النظام الثنائي، بما في ذلك الركلة المولودة من المستعر الأعظم الأول، يمكن أن تفصل زوجًا مرتبطًا جاذبيًا إلى بقايا نجمية معزولة، تاركًا كل منها بقايا المستعر الأعظم الخاص به . يتحقق الاكتشاف أيضًا من أن علم فلك أشعة جاما يمكنه تحديد بقايا المستعرات العظمى الشقيقة حتى عندما تكون إحداها أضعف بكثير ومخفية جزئيًا في وهج الأخرى .

ملاحظة مهمة

يصف الباحثون هذه الحالة بأنها مقنعة ولكنها لا تزال ظرفية . لا يمكن استبعاد احتمال أن تكون البقايا غير مرتبطة ولكنها ببساطة تتداخل على طول خط الرؤية نفسه. ومع ذلك، فإن التفاعل المشترك مع السحابة الجزيئية، وتقديرات المسافة المتسقة، وسيناريو القذف الثنائي المعقول يجعل هذا أقوى مرشح حتى الآن لنظام مستعرات عظمى ثنائي.

وماذا بعد؟

يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام إيجاد المزيد من أنظمة المستعرات العظمى الشقيقة. نظرًا لمدى شيوع النجوم الضخمة في الأنظمة الثنائية، يتوقع علماء الفلك وجود العديد من هذه الأزواج، في انتظار تحديدها من خلال مسوحات أشعة جاما والأطوال الموجية المتعددة في المستقبل .