Астрономи вперше виявили систему з двох наднових: туманність Медуза та її старша сестра

Зоряна пара: масивні та короткоживучі

Обидві зорі-попередниці належали до спектральних класів O або верхнього B — це надзвичайно масивні зорі, маса кожної з яких у 20 або більше разів перевищувала масу Сонця . Саме такі зорі завершують своє життя колапсом ядра та вибухом наднової; їхній вік зазвичай становить лише кілька мільйонів або десятків мільйонів років — космічно короткий проміжок .

Розташування та відстань

Обидва залишки знаходяться на відстані приблизно 6000 світлових років від Землі в сузір'ї Близнюків . Їхні центри вибухів розділені приблизно 40 світловими роками в проекції на небесну сферу — ця відстань є ключовою підказкою про бурхливу історію системи .

Послідовність вибухів

Старший залишок, G189.6+3.3, вибухнув першим, приблизно 100 000 років тому . Коли перша зоря детонувала, вибух надав потужний «імпульс народження» (natal kick), який викинув компаньйонку з подвійної системи . Ця зоря потім дрейфувала в космосі десятки тисяч років, перш ніж у неї вичерпалося ядерне паливо і вона також вибухнула як наднова, утворивши молодшу туманність Медуза (IC 443) .

Вік IC 443 залишається невизначеним: оцінки коливаються від 3000 до 30 000 років . Найкраща модель нового дослідження вказує на нижню межу цього діапазону .

Як підтвердили зв'язок

Вирішальним доказом стали спостереження гамма-випромінювання, які показали, що обидва залишки взаємодіють з однією і тією ж міжзоряною водневою хмарою, що свідчить про їхню просторову близькість . Більш ранні рентгенівські дослідження, зокрема телескопа SRG/eROSITA, вже натякали на це, виявивши, що G189.6+3.3 повністю перекриває IC 443 і має подібний компонент плазми з енергією 0,7 кеВ .

Теоретичне значення

Це відкриття є першим емпіричним підтвердженням того, що обидва члени масивної подвійної системи можуть зазнати колапсу ядра та вибухнути як наднові — сценарій, давно передбачений теоретично, але ніколи раніше не спостерігався . Воно підтверджує, що динаміка подвійних систем, включаючи «імпульс народження» від першої наднової, може розділити гравітаційно зв'язану пару на два ізольовані зоряні залишки, кожен з яких залишає свій власний слід . Крім того, відкриття демонструє, що гамма-астрономія здатна ідентифікувати «сестринські» залишки наднових, навіть якщо один з них значно тьмяніший і частково прихований у сяйві іншого .

Важливе застереження

Дослідники описують цю гіпотезу як переконливу, але все ще обставинну . Не можна повністю виключити, що два залишки не пов'язані між собою, а просто накладаються вздовж одного променя зору. Однак спільна взаємодія з молекулярною хмарою, узгоджені оцінки відстані та правдоподібний сценарій викиду з подвійної системи роблять це найсильнішим кандидатом на роль першої подвійної системи наднових.

Що далі?

Відкриття відкриває шлях до пошуку нових «сестринських» систем наднових. Враховуючи, як часто масивні зорі зустрічаються в подвійних системах, астрономи очікують, що існує багато таких пар, які чекають на ідентифікацію за допомогою майбутніх гамма- та багатохвильових оглядів .