Космические близнецы: найдена первая двойная система, где обе звезды стали сверхновыми

Звездная пара: массивные и недолговечные

Обе звезды-прародительницы были звездами типа O или верхнего B, каждая с массой в 20 или более раз больше массы Солнца . Это именно те типы массивных звезд, которые заканчивают свою жизнь в виде коллапсирующих сверхновых, и их продолжительность жизни обычно составляет всего несколько миллионов — десятков миллионов лет — космически короткий промежуток .

Расположение и расстояние

Оба остатка находятся примерно в 6000 световых годах от Земли в созвездии Близнецов . Центры их взрывов разделены примерно 40 световыми годами в проекции на небесную сферу — этот разрыв дает ключ к пониманию бурной истории системы .

Последовательность взрывов

Более старый остаток, G189.6+3.3, взорвался первым, примерно на 100 000 лет раньше своего «брата» . Когда первая звезда детонировала, взрыв нанес мощный «натальный удар», выбросивший выжившего компаньона из двойной системы . Затем эта звезда дрейфовала в космосе десятки тысяч лет, прежде чем ее ядерное топливо закончилось и она взорвалась как сверхновая, создав более молодую туманность Медуза (IC 443) .

Возраст IC 443 остается неопределенным: оценки варьируются от 3000 до 30 000 лет . Наиболее вероятный возраст, согласно новому исследованию, находится вблизи нижней границы этого диапазона .

Как была подтверждена связь

Ключевые доказательства дали гамма-наблюдения, показавшие, что оба остатка взаимодействуют с одним и тем же межзвездным водородным облаком, что указывает на их тесную пространственную связь . Более ранние рентгеновские исследования, в том числе с помощью телескопа SRG/eROSITA, уже давали намеки, показав, что G189.6+3.3 полностью перекрывается с IC 443 и имеет схожую плазменную компоненту с энергией 0,7 кэВ .

Теоретическая значимость

Это открытие является первым эмпирическим подтверждением того, что обе звезды массивной двойной системы могут пережить коллапс ядра и стать сверхновыми — сценарий, долгое время предсказываемый теорией, но никогда ранее не наблюдавшийся . Оно подтверждает, что динамика двойных систем, включая натальный удар от первой сверхновой, может разделить гравитационно связанную пару на два изолированных звездных остатка, каждый со своим собственным остатком сверхновой . Открытие также подтверждает, что гамма-астрономия может идентифицировать родственные остатки сверхновых, даже когда один из них гораздо тусклее и частично скрыт в свечении другого .

Важное примечание

Исследователи описывают этот случай как убедительный, но все еще косвенный . Полностью исключить возможность того, что два остатка не связаны, а просто накладываются друг на друга вдоль одной линии визирования, нельзя. Однако общее взаимодействие с молекулярным облаком, согласующиеся оценки расстояния и правдоподобный сценарий «выброса» из двойной системы делают это наиболее сильным кандидатом на роль системы из двух сверхновых.

Что дальше?

Открытие открывает путь к поиску новых родственных сверхновых. Учитывая, как часто массивные звезды встречаются в двойных системах, астрономы ожидают, что существует множество таких пар, ожидающих идентификации с помощью будущих гамма- и многоволновых обзоров .