Этого никто не ожидал. Не совсем.
Астрономы не искали «космического единорога». Они изучали тусклый, незаметный участок неба рядом с одной из самых известных «звездных кладбищ» Млечного Пути. Вместо этого они нашли то, что опровергает учебники: два отдельных остатка сверхновых, оставленных одной двойной звездной системой.
Это первый подтвержденный случай двойного остатка сверхновой. Две звезды, миллионы лет вращавшиеся друг вокруг друга, погибли. Их смерть разделили тысячи лет, а их руины до сих пор находятся в гравитационном объятии, которые сложно объяснить с точки зрения простой физики.
Открытие сделано в тени IC 443. Более известной как Туманность Медуза, этот остаток является объектом постоянного изучения галактики. Это один из самых ярких примеров ускорения протонов — ключевого механизма генерации космических лучей. G189.6+3.3 находится прямо рядом. Тусклый. Тихий. Невидимый. До сегодняшнего дня.
Улика от «Ферми»
Команда во главе с Милтиадисом Михаилидисом из Стэнфордского университета не нашла это случайно. Ну, почти. Они потратили 16 лет на анализ данных космического телескопа NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope.
Их первоначальная цель была проста: изучить G189.6+3.3. Понять, что это такое, кто его взорвал и когда.
Они объединили данные гамма-излучения с рентгеновскими, радио-, ультрафиолетовыми и оптическими наблюдениями. Сигнал был слабым, и его было трудно зафиксировать. Но Emerging закономерности оказались странными.
Вместо равномерного свечения северная половина G189.6+3 была доминирована ускоренными протонами. Южная половина? Электронами.
Чистое разделение. Четкая граница.
Почему? Все дело в географии. Северная кромка остатка врезаются в плотное облако водородного газа. Быстрые протоны сталкиваются с этим плотным веществом, производя гамма-лучи. В южной части такого облака нет. Физика меняется. Процессы, управляемые электронами, берут верх. Ультрафиолетовые данные подтвердили, что ударная волна на севере замедлилась после столкновения с газом. Все кусочки пазла сошлись.
Но это объясняло только сам остаток. Он не объяснял соседа.
Не совпадение
IC 443 взаимодействует с тем же самым газовым облаком.
Если два объекта взаимодействуют с одной и той же структурой окружения, скорее всего, они находятся на одном расстоянии. В одном пространстве. В одно время. С общей историей?
Совпадения случаются. В астрономии это происходит постоянно. Чтобы исключить случайность, исследователи провели симуляцию. Они создали 1 миллион гипотетических двойных звездных систем. Они вычислили шансы того, что два несвязанных остатка сверхновых окажутся так близко друг к другу исключительно из-за случая.
Вероятность составила от 1 к 1000 до 1 к 100 в зависимости от метода расчета.
Низкая вероятность. Высокая уверенность в связи.
Эти два остатка связаны. Они имеют общее происхождение.
Разница во времени
Здесь становится интересно. И реально.
Обычно двойные звезды взрываются почти одновременно. Оба коллапсируют. Оба взрываются. Один за другим.
Эти два взорвались не так.
Команда оценила время взрывов. Разница? Десятки тысяч лет.
Этот разрыв логичен, если подумать о массе. В двойной системе одна звезда часто тяжелее. Она сгорает быстрее. Она умирает первой. Она взрывается как сверхновая. Ее компаньон выживает. Он живет еще тысячи, возможно, десятки тысяч лет. В конце концов, он тоже умирает.
Итак, первая звезда взорвалась. Вторая продолжила вращаться вокруг обломков. Затем вторая звезда тоже взорвалась.
Два остатка сверхновых от одной пары двойных звезд. Разделенные временем. Связанные гравитацией и близостью.
Почему это важно
У нас есть компьютерные модели. Есть теории. Массивные двойные звезды живут, взаимодействуют и взрываются.
Эта система дает возможность проверить эти модели. Не абстрактными математическими выкладками. А реальными данными.
Михаилидис четко видит выгоду. Измерив расстояние между центрами взрывов двух остатков, астрономы смогут рассчитать фактическую энергию, высвободившуюся при каждой сверхновой.
До сих пор? Это число было лишь догадкой. Только теоретические оценки.
«Теперь мы можем действительно это проверить», — сказал Михаилидис.
Следующий шаг — охота. Поиск других подобных пар по всей галактике. Почему эта система так уникальна? Почему мы пропустили ее, пока гамма-глаза «Ферми» не заглянули глубже?
Где-то там, в космическом шуме, могут скрываться другие такие системы. Ждут, чтобы их нашли.
