Astronomen ontdekken eerste dubbelstersysteem met twee supernova-explosies

Het sterrenpaar: massief en kortlevend

Beide voorouders waren sterren van het type O of boven-B, met een geschatte massa van 20 of meer keer die van de zon . Dit zijn precies de zware sterren die hun leven beëindigen als een kerninstortingssupernova, en ze hebben typisch een levensduur van slechts enkele miljoenen tot tientallen miljoenen jaren – een kosmisch korte periode .

Locatie en afstand

Beide restanten liggen ongeveer 6.000 lichtjaar verwijderd in het sterrenbeeld Tweelingen . Hun explosiecentra liggen zo'n 40 lichtjaar uit elkaar wanneer ze op het hemelvlak worden geprojecteerd – een afstand die een belangrijke aanwijzing vormt voor de gewelddadige geschiedenis van het systeem .

De volgorde van explosies

De oudere restant, G189.6+3.3, ontplofte als eerste, ongeveer 100.000 jaar voor zijn metgezel . Toen de eerste ster ontplofte, gaf de explosie een krachtige "geboorteschop" die de overlevende begeleider uit het dubbelstersysteem slingerde . Die ster dwaalde vervolgens tienduizenden jaren door de ruimte voordat ook hij geen nucleaire brandstof meer had en als supernova explodeerde, waarbij hij de jongere Kwallennevel (IC 443) creëerde .

De leeftijd van IC 443 blijft onzeker, met schattingen die variëren tussen 3.000 en 30.000 jaar . De nieuwe studie suggereert een beste schatting aan de jonge kant van dat spectrum .

Hoe het verband werd bevestigd

Het belangrijkste bewijs kwam van gammastraalobservaties die aantoonden dat beide restanten interageren met dezelfde interstellaire waterstofwolk, wat hun nauwe ruimtelijke samenhang bevestigt . Eerdere röntgenstudies, waaronder die met de SRG/eROSITA-telescoop, hadden al aanwijzingen gegeven door te laten zien dat G189.6+3.3 volledig overlapt met IC 443 en een vergelijkbare 0,7 keV-plasmacomponent deelt .

Theoretische betekenis

Deze ontdekking levert de eerste empirische bevestiging dat beide leden van een zwaar dubbelstersysteem elk een kerninstortingssupernova kunnen ondergaan – een scenario dat lang theoretisch was voorspeld maar nooit eerder werd waargenomen . Het bevestigt dat de dynamica van dubbelsterren, inclusief de geboorteschop van de eerste supernova, een gebonden paar kan scheiden in twee geïsoleerde sterrenrestanten, die elk hun eigen supernovarest achterlaten . De vondst toont ook aan dat gammastraalastronomie supernovaresten kan identificeren, zelfs als de ene veel zwakker is en gedeeltelijk verborgen in de gloed van de andere .

Een belangrijke kanttekening

Onderzoekers omschrijven dit als een overtuigende maar nog steeds indirecte zaak . De mogelijkheid dat de twee restanten geen verband houden maar simpelweg overlappen langs dezelfde gezichtslijn kan niet volledig worden uitgesloten. Echter, de gedeelde moleculaire wolkinteractie, de consistente afstandsschattingen en het plausibele scenario van een dubbelster-ejectie maken dit veruit de sterkste kandidaat voor een dubbelstersupernovasysteem.

Wat zijn de volgende stappen?

De ontdekking opent de deur naar het vinden van meer zuster-supernovasystemen. Gezien hoe vaak massieve sterren in dubbelstersystemen voorkomen, verwachten astronomen dat er veel van dergelijke paren bestaan, wachtend om te worden geïdentificeerd door toekomstige gamma- en multi-golflengteonderzoeken .