Двойная смерть звезды: астрономы впервые нашли пару сверхновых от одной звездной системы
Астрономы, возможно, только что обнаружили беспрецедентный феномен, скрытый в тени одного из самых знаменитых звездных взрывов Млечного Пути: две звезды, которые погибли в отдельных вспышках сверхновых, проведя миллионы лет на орбите друг вокруг друга.
Используя 16 лет данных, собранных космическим гамма-телескопом НАСА «Ферми», исследователи зафиксировали высокоэнергетические гамма-лучи, исходящие от тусклого, ранее не замечавшегося остатка сверхновой под названием G189.6+3.3. Этот объект расположен прямо рядом с хорошо изученным остатком IC 443, известным как туманность Медуза. Анализ показывает, что два остатка оказались соседями не случайно. Напротив, они могут представлять собой обломки двойной звездной системы, и если это подтвердится, перед нами — первый случай, когда два остатка сверхновых прослежены до одной и той же звездной пары.
Результаты были опубликованы 21 июля в журнале Nature Communications.
«Мы на самом деле не искали двойной остаток сверхновой», — рассказал Live Science первый автор исследования Мильтиадис Михайлидис, астрофизик и постдокторант Стэнфордского университета. Изначально команда намеревалась охарактеризовать G189.6+3.3, который долгое время оставался в тени своего более яркого соседа. IC 443 — один из наиболее изученных остатков в галактике и один из первых, в которых было подтверждено ускорение протонов. Считается, что именно этот процесс рождает космические лучи — высокоэнергетические частицы, постоянно бомбардирующие атмосферу Земли.
Объединив гамма-данные «Ферми» с рентгеновскими, радио-, ультрафиолетовыми и оптическими наблюдениями, команда выделила слабый сигнал G189.6+3.3 и обнаружила нечто странное: вместо того чтобы светиться равномерно, его северная половина оказалась под властью ускоренных протонов, тогда как в южной доминировали электроны. Подобное чистое разделение в пределах одного остатка замечено впервые.
Объяснение, как выяснилось, крылось в окружающей среде. По словам Михайлидиса, северный край остатка давит на плотное облако водорода, что дает быстрым протонам материал для столкновений и, как следствие, порождает гамма-излучение. Южная половина лишена такого плотного вещества, и там берет верх другой процесс, движимый электронами. Ультрафиолетовые наблюдения подтвердили эту интерпретацию, показав, что северная ударная волна замедлилась, врезавшись в облако.
Более ранние работы уже демонстрировали, что IC 443 взаимодействует с тем же самым облаком, а это подразумевает, что оба остатка находятся примерно на одном расстоянии от Земли. Чтобы исключить случайное совпадение, исследователи смоделировали миллион гипотетических двойных звездных систем и рассчитали, как часто два не связанных друг с другом остатка могли бы оказаться настолько близко чисто по воле случая. В зависимости от использованного метода вероятность составила от 1 к 1000 до 1 к 100. Иными словами, крайне вероятно, что два остатка сверхновых родственны друг другу.
Космическая хронология и энергия, которую теперь можно измерить
Команда также оценила, когда именно взорвалась каждая из звезд, и пришла к выводу, что две вспышки, вероятно, разделяют десятки тысяч лет. Этот результат согласуется со сценарием, при котором одна звезда в двойной паре становится сверхновой первой, а ее компаньон следует за ней намного позже.
Вместо того чтобы полагаться исключительно на компьютерные модели, астрономы теперь могут использовать эту реальную систему для проверки давних теорий о том, как массивные двойные звезды живут, взаимодействуют и в конечном счете взрываются.
Михайлидис сообщил, что следующим шагом команды станет поиск аналогичных пар двойных остатков в других частях галактики, чтобы понять, почему до сих пор эта система оставалась уникальной. Он указал и на конкретную практическую выгоду: измерив расстояние между центрами двух взрывов, можно определить, сколько энергии на самом деле выделила сверхновая, — величину, которую до сих пор астрономы могли лишь оценивать теоретически. «Теперь мы действительно можем это проверить», — подчеркнул он.
Источники: статья Michailidis, M., Lemoine-Goumard, M., Willcox, R., Gabici, S., Di Lalla, N., & Omodei, N. (2026). Shared cloud interactions unveil a candidate binary-system supernova pair with no known analogue. Nature Communications, 17(1).
