Le premier système binaire où les deux étoiles ont explosé en supernova vient d’être identifié

Le duo stellaire : massif et éphémère

Les deux étoiles progenitrices étaient des étoiles de type O ou B supérieur, chacune estimée à une masse 20 fois ou plus celle du Soleil . Ce sont précisément le genre d'étoiles massives qui terminent leur vie en supernova à effondrement de cœur, et leur durée de vie n'est que de quelques millions à quelques dizaines de millions d'années – un laps de temps cosmiquement court .

Localisation et distance

Les deux rémanents se trouvent à environ 6 000 années-lumière dans la constellation des Gémeaux . Leurs centres d'explosion sont séparés d'environ 40 années-lumière lorsqu'ils sont projetés sur le plan du ciel – un écart qui fournit un indice clé sur l'histoire violente du système .

La séquence des explosions

Le rémanent le plus ancien, G189.6+3.3, a explosé en premier, il y a environ 100 000 ans avant son jumeau . Lorsque la première étoile a explosé, l'explosion a délivré un puissant « coup de pied natal » qui a éjecté la compagne survivante hors du système binaire . Cette étoile a ensuite dérivé dans l'espace pendant des dizaines de milliers d'années avant de manquer à son tour de combustible nucléaire et d'exploser en supernova, créant la plus jeune nébuleuse de la Méduse (IC 443) .

L'âge d'IC 443 reste incertain, avec des estimations allant de 3 000 à 30 000 ans . La meilleure estimation de la nouvelle étude la place à l'extrémité la plus jeune de cette fourchette .

Comment le lien a été confirmé

La preuve clé est venue des observations gamma qui ont révélé que les deux rémanents interagissent avec le même nuage d'hydrogène interstellaire, établissant leur association spatiale étroite . Des études antérieures en rayons X, notamment celles du télescope SRG/eROSITA, avaient déjà fourni des indices en montrant que G189.6+3.3 chevauche complètement IC 443 et partage une composante plasma similaire de 0,7 keV .

Signification théorique

Cette découverte constitue la première confirmation empirique que les deux membres d'un système binaire massif peuvent chacun subir une supernova à effondrement de cœur – un scénario prédit théoriquement depuis longtemps mais jamais observé auparavant . Elle confirme que la dynamique binaire, y compris le coup de pied natal de la première supernova, peut séparer une paire liée gravitationnellement en deux rémanents stellaires isolés, chacun laissant son propre rémanent de supernova . La découverte valide également que l'astronomie gamma peut identifier des rémanents de supernova jumeaux même lorsque l'un est beaucoup plus faible et partiellement caché dans l'éclat de l'autre .

Une réserve importante

Les chercheurs décrivent ce cas comme convaincant mais toujours circonstanciel . La possibilité que les deux rémanents ne soient pas liés mais simplement superposés le long de la même ligne de visée ne peut être complètement exclue. Cependant, l'interaction partagée avec le nuage moléculaire, les estimations de distance cohérentes et le scénario plausible d'éjection binaire en font de loin le candidat le plus solide pour un système de supernova binaire.

Et ensuite ?

Cette découverte ouvre la voie à la recherche d'autres systèmes de supernovae jumelles. Étant donné la fréquence à laquelle les étoiles massives se trouvent dans des systèmes binaires, les astronomes s'attendent à ce que de nombreuses paires de ce type existent, attendant d'être identifiées grâce à de futures études gamma et multi-longueurs d'onde .