Ученые впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию, ученые, возможно, впервые обнаружили двойную систему, в которой обе звезды взорвались как сверхновые. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Хотя Земля может вращаться вокруг одной звезды, более половины всех звезд находятся в системах, где два или более солнца вращаются друг вокруг друга. «Что касается массивных звезд, то процент звезд, находящихся в нескольких системах, еще выше», — сказал ведущий автор исследования Мильтиадис Михаилидис.

Когда массивные звёзды сжигают всё своё топливо, они могут погибать в гигантских взрывах, известных как сверхновые. Эти вспышки могут на короткое время затмить все остальные звёзды в галактике этих звёзд. Часто они оставляют после себя расширяющиеся сверхгорячие облака обломков, известные как остатки сверхновых. На сегодняшний день астрономы обнаружили около 300 таких остатков в нашей галактике.

Учитывая, как часто массивные звезды встречаются в двойных системах, «можно ожидать множество пар массивных звезд, где обе звезды взорвутся как сверхновые», — отметил Михаилидис. «Однако до сих пор этого не наблюдалось».

Одна из причин, по которой пары сверхновых могли остаться незамеченными, заключается в том, что «если звезды находились слишком близко друг к другу во время взрыва, то останки сверхновых могут выглядеть так же, как и после одного взрыва», — объяснил Михаилидис. Другая причина состоит в том, что одна звезда, взорвавшаяся сверхновой, может отбросить свою партнершу достаточно далеко, чтобы скрыть тот факт, что они когда-либо были парой, добавил он.

В новом исследовании Михаилидис и его коллеги изучили остаток сверхновой, известный как IC 443, расположенный примерно в 6000 световых годах от Земли в созвездии Близнецов. IC 443 также известен как Туманность Медуза, поскольку он напоминает медузу.

IC 443 — один из наиболее изученных остатков сверхновой в галактике, поскольку ударные волны от сверхновой столкнулись с окружающими облаками газа и пыли, образовав набор концентрических пузырьковых оболочек, «подобно тому, как капля воды, падающая на озеро, создает круговые волны», — сказал Михаилидис. «Он очень изолирован от окружающей среды, поблизости нет множества других объектов, которые могли бы осложнить его очень яркое излучение».

Ученые проанализировали одного из гораздо более тусклых и долгое время скрытых соседей IC 443, получившего название G189.6+3.3. Немецкая миссия ROSAT (Roentgen Satellite) впервые обнаружила G189.6+3.3 в 1994 году по его слабому рентгеновскому излучению, а российско-немецкая космическая обсерватория Spektrum Roentgen Gamma (SRG) позже четко обнаружила оболочкообразные структуры внутри G189.6+3.3, что позволяет предположить, что это остаток сверхновой.

В новом исследовании ученые проанализировали данные, собранные за более чем 16 лет с помощью гамма-телескопа Fermi НАСА, а также более ранние рентгеновские, оптические и радиоизмерения. Они обнаружили признаки того, что IC 443 и G189.6+3.3 столкнулись с одним и тем же межзвездным водородным облаком, показав, что они находятся близко друг к другу в космосе, а центры их взрывов расположены на расстоянии от 30 до 50 световых лет друг от друга.

Исследователи подсчитали, что вероятность случайного обнаружения двух не связанных между собой остатков сверхновых на таком расстоянии друг от друга «составляет примерно один к 1000», — сказал Михаилидис. «Это говорит о том, что наше открытие на самом деле является первой известной парой сверхновых в двойной системе».

Ученые подсчитали, что G189.6+3.3 старше IC 443: родительская звезда G189.6+3.3 взорвалась от 20 000 до 110 000 лет назад, в то время как IC 443 образовалась около 8 000–9 000 лет назад. Масса исходных звезд могла в 20 и более раз превышать массу Солнца.

Эти новые открытия могут помочь пролить свет на то, как массивные двойные звезды эволюционируют, взаимодействуют и умирают. Например, дальнейший анализ G189.6+3.3 и IC 443 может показать, какой импульс первая дала второй при своей гибели, сказал Михаилидис.