Туманность Медуза (IC 443) — один из самых известных объектов на небе. Это остаток сверхновой, взорвавшейся тысячи лет назад. Ее изучали десятки лет, и она была одной из первых, где подтвердили ускорение протонов — ключевой процесс в образовании космических лучей. Но рядом с Медузой, в ее тени, скрывался тусклый сосед, который долгое время оставался незамеченным.
Команда астрономов из Франции, Бельгии и США проанализировала 16 лет данных космического телескопа «Ферми», регистрирующего гамма-излучение. Они обнаружили, что соседний объект, получивший название G189.6+3.3, тоже является остатком сверхновой.
Анализ показал, что Медуза и G189.6+3.3, вероятно, являются обломками одной двойной звездной системы, в которой две звезды миллионы лет вращались друг вокруг друга, а затем взорвались последовательно, с разницей в десятки тысяч лет. Это первый подтвержденный случай в истории астрономии.
Объединив гамма-данные «Ферми» с наблюдениями в рентгеновском, радио, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах, ученые выявили странную особенность G189.6+3.3. Вместо того чтобы светиться равномерно, его северная половина была доминирована ускоренными протонами, а южная — электронами. Такое четкое разделение внутри одного остатка наблюдается впервые.
Объяснение оказалось в окружении. Северный край остатка упирается в плотное облако водорода. Быстрые протоны сталкиваются с молекулами облака и производят гамма-излучение. Южная половина лишена плотного газа, и там доминирует другой процесс — электронный.
Более ранние работы уже показали, что Медуза взаимодействует с тем же облаком. Это означало, что оба остатка находятся примерно на одном расстоянии от Земли. Чтобы исключить случайность, исследователи провели симуляции: они смоделировали 1 млн гипотетических двойных систем и подсчитали, как часто два неродственных остатка оказались бы так близко друг к другу. Вероятность составила от 1 к 1000 до 1 к 100. Иными словами, это почти наверняка не случайность.
Астрономы также оценили время взрывов: разница между ними, скорее всего, составляет десятки тысяч лет — что вполне согласуется со сценарием, где одна звезда в двойной системе взрывается первой, а ее компаньон — значительно позже.
Это открытие дает астрономам уникальную возможность: вместо того чтобы полагаться только на компьютерные модели, они могут использовать реальную систему для проверки теорий о том, как массивные двойные звезды живут, взаимодействуют и в конечном счете взрываются.
Команда планирует искать аналогичные пары остатков в других частях Галактики, чтобы понять, почему эта система оставалась единственной до сих пор. Измерение расстояния между центрами двух взрывов может также позволить вычислить, сколько энергии высвободила каждая сверхновая — величину, которую раньше можно было только оценить теоретически.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications.
Ранее Наука Mail рассказывала о находке скрытых структур вокруг туманности Ориона.