Використання довготривалих даних спостережень дозволило знайти прихованого компаньйона відомої туманності. Це відкриття має вирішальне значення для астрофізики, оскільки дає змогу на практиці вивчати процеси еволюції та загибелі масивних багатозоряних систем.
Переважна більшість масивних світил, яким судилося завершити своє існування грандіозним вибухом наднової, перебувають у складі подвійних або навіть багатозоряних систем. Попри цей факт, астрономам досі ніколи не вдавалося знайти пару залишків наднових, які б належали до однієї такої системи. Згідно з новим дослідженням, опублікованим у Nature Communications, один із найдослідженіших залишків наднової у нашій Галактиці весь цей час приховував свого компаньйона.
Йдеться про об’єкт IC 443, або туманність Медуза. Аналізуючи масив даних, зібраних протягом 16 років космічним телескопом Fermi, науковці виявили за його яскравим світлом ще один залишок наднової — G189.6+3.3. Дослідники припускають, що ці два об’єкти є своєрідними «привидами» колишньої подвійної зоряної пари.
Як знайшли G189.6+3.3
Туманність IC 443 розташована в сузір’ї Близнюків на відстані близько 6000 світлових років від Землі. Це вкрай складна космічна локація, де залишок наднової межує з велетенською хмарою іонізованого газу та іншими астрономічними структурами. Через високу яскравість та насиченість середовища розгледіти там інші об’єкти було надзвичайно важко.
Перші натяки на існування ще одного залишку з’явилися у 1994 році під час рентгенівського огляду неба проєктом ROSAT. Проте остаточно підтвердити його природу вдалося лише зараз. З 2008 року телескоп Fermi кожні три години сканує небо, фіксуючи гамма-випромінювання. Накопичений за понад десятиліття обсяг даних дозволив науковцям відфільтрувати фоновий шум і впевнено виділити сигнал від G189.6+3.3, довівши, що він є самостійним джерелом гамма-променів.
Аби підтвердити, що знахідка є саме залишком наднової, астрофізикам потрібно було зафіксувати процес прискорення частинок. Вибух масивної зорі породжує потужну ударну хвилю, яка стрімко поширюється міжзоряним простором. Подібно до кіл на поверхні води після падіння краплі, вона розширюється в усіх напрямках. Рухаючись зі швидкістю тисячі кілометрів за секунду, така хвиля розганяє протони й електрони до надзвичайно високих енергій.
Детальний аналіз гамма-випромінювання показав, що G189.6+3.3 справді є джерелом такого прискорення частинок. Це стало вагомим підтвердженням того, що об’єкт є залишком наднової — газовою оболонкою, яка продовжує розширюватися після вибуху зорі.
Космічні сусіди чи родинні зв’язки?
Найцікавіший результат дав спектральний аналіз гамма-випромінювання. Він показав, що в різних ділянках G189.6+3.3 домінують різні механізми його утворення. Зокрема, гамма-промені, породжені високоенергетичними протонами, походять із тієї області, де ударна хвиля залишку наднової стикається з тією самою гігантською молекулярною хмарою, з якою взаємодіє й IC 443.
Цей факт свідчить, що обидва залишки перебувають в одній локації та на однаковій відстані від Землі. За словами Мілтіадіса Міхайлідіса, фізика зі Стенфордського університету та провідного автора дослідження, залишається крихітна ймовірність того, що дві абсолютно чужі зорі просто випадково наклалися одна на одну в просторі. Проте статистичний аналіз показав, що шанс такого збігу становить лише 1:1000. Отже, майже напевно, ці об’єкти колись були компаньйонами в подвійній системі.
Чому це важливо для науки
Перше в історії відкриття потенційної подвійної системи наднових — це не просто цікавий факт, а потужний інструмент для сучасної астрофізики. Тепер науковці мають реальну спостережувану модель для вивчення фінальних етапів життя масивних світил.
Завдяки цій знахідці дослідники зможуть точніше розрахувати проміжок часу між двома зоряними вибухами та зрозуміти механізми, через які подвійні системи або виживають, або остаточно руйнуються після смерті компаньйонів. Як підкреслює Міхайлідіс, наявність такого об’єкта дозволяє проводити вимірювання та встановлювати обмеження, які раніше вважалися абсолютно неможливими.
Раніше ми розповідали про цікаві факти про наднові.
За матеріалами Phys
