В новом исследовании, представленном на 248-м заседании Американского астрономического общества, группа астрофизиков под руководством Мильтиадиса Михаилидиса из Стэнфордского университета объявила об обнаружении уникальной пары остатков сверхновых, которые, вероятно, являются «обломками» двух звезд-компаньонов в двойной системе. Ученые выяснили, что первая звезда взорвалась и отбросила свою соседку в космос, а вторая, спустя десятки тысяч лет, последовала ее примеру. Ключевые данные для этого открытия были получены за 16 лет наблюдений с помощью гамма-телескопа Fermi.
Объектом пристального внимания ученых стали два перекрывающихся остатка сверхновых в созвездии Близнецов. Один из них — это знаменитая туманность Медуза (IC 443), известная своим ярким свечением в гамма-диапазоне, а второй, более тусклый и куда менее изученный объект под названием G189.6+3.3, который лучше всего виден в рентгеновских лучах.
Долгое время астрономы рассматривали их как отдельные образования, но новое исследование показало, что их разделяет всего около 40 световых лет (в проекции на небесную сферу), а оба они находятся примерно в 6000 световых лет от Земли. Решающим аргументом в пользу их родства стало обнаружение газовой нити, соединяющей оба остатка, которая свидетельствует о том, что ударные волны от обоих взрывов столкнулись с одним и тем же плотным межзвездным облаком, резко замедлившись. Это открытие, сделанное благодаря анализу гамма-излучения, указало на то, что перед нами не случайное совпадение, а следы драматической истории двух массивных звезд, когда-то вращавшихся вокруг общего центра масс.
Особый интерес для науки представляет механизм, порождающий это излучение. Анализ данных с телескопа Fermi позволил команде исследователей зафиксировать характерные гамма-лучи, возникающие при распаде нейтральных пионов — короткоживущих частиц, которые рождаются при столкновении ускоренных протонов космических лучей с атомами межзвездного газа. Это прямое доказательство того, что в области G189.6+3.3, как и в его знаменитом соседе, работают мощные ускорители частиц.
Обнаружение второго такого «певатрона» (источника сверхвысоких энергий) в непосредственной близости от туманности Медуза дает ученым уникальную возможность изучить условия, при которых остатки сверхновых превращаются в космические фабрики по производству самых энергичных частиц в Галактике. Более того, анализ показал, что возраст объектов сильно различается: если туманности Медуза около 8-9 тысяч лет, то ее более тусклый сосед может быть значительно старше — от 20 до 110 тысяч лет, что означает большую задержку между взрывами двух звезд-близнецов.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые провели масштабное компьютерное моделирование эволюции миллиона массивных двойных систем. Расчеты показали, что системы со звездами, вращающимися достаточно близко для обмена веществом, вполне способны порождать две последовательные сверхновые с пространственными и временными параметрами, наблюдаемыми у пары Медуза и G189.6+3.3.
Вероятность того, что такое совпадение расстояний и пространственной ориентации является случайным, оказалась весьма малой — менее одного процента. Таким образом, исследование предоставляет первые убедительные доказательства того, что мы видим финал жизни именно двойной звездной пары, где оба компаньона завершили свой путь катастрофическими взрывами, оставив после себя два ярких, но очень разных по возрасту космических «надгробия».
В итоге работа не только открывает новый класс астрофизических объектов — «двойные остатки сверхновых», но и создает мощную лабораторию для изучения жизненного цикла массивных звезд в двойных системах. Наблюдение за этим комплексом позволяет астрономам в деталях проследить, как гравитационное взаимодействие и обмен веществом влияют на эволюцию звезд, как происходит «толчок» при взрыве одного из компонентов и как ударные волны двух взрывов взаимодействуют с окружающей средой.
Это открытие, по словам ученых, подчеркивает, что динамичная жизнь звезд тесно переплетена с их «родственными связями», а гамма-телескопы продолжают раскрывать перед нами сложную и захватывающую картину космической эволюции, где смерть одной звезды становится ключом к пониманию судьбы другой.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
