Вчені вважають, що майже всі масивні зорі, які мають вибухнути як наднові, існують у подвійних або кратних зоряних системах. Проте досі не було зафіксовано випадку, коли б дві наднові у такій системі були виявлені одночасно — до сьогоднішнього дня.

Нові дослідження показали, що один із найкраще вивчених залишків наднової в нашій галактиці — IC 443, відомий як Туманність Медуза, міг приховувати свого «супутника». У статті, опублікованій у журналі Nature Communications, описано залишок наднової G189.6+3.3, який довгий час був прихований яскравістю IC 443. Використовуючи 16 років спостережень із телескопа Fermi Large Area Telescope разом із рентгенівськими та багатохвильовими даними, дослідники виявили G189.6+3.3 і дійшли висновку, що він і IC 443, ймовірно, є залишками подвійної зоряної системи.

«Хоч ми й максимально обережні і називаємо це лише кандидатом, бо не можемо бути на 100% впевнені, дуже малоймовірно, що це випадкове співпадіння», — заявив провідний автор дослідження Мілтіадіс Міхаїлідіс, постдок із фізики Стенфордського університету. За його словами, на основі кількох незалежних доказів вони «дуже ймовірно» здійснили перше виявлення залишків наднових, що походять із подвійної зоряної системи.

IC 443 — яскравий залишок наднової в сузір’ї Близнюків, розташований приблизно за 6000 світлових років від Землі. Він знаходиться в складному середовищі, яке включає область іонізованого водню S249 та кілька сусідніх астрономічних об’єктів. Незважаючи на численні дослідження, яскравість IC 443 і його багатолюдне космічне оточення ускладнювали розділення джерел випромінювання. У 1994 році огляд ROSAT All-Sky Survey вперше виявив у цій області можливий залишок наднової G189.6+3.3.

Завдяки понад десятирічним спостереженням гамма-променів із телескопа Fermi, який з 2008 року сканує небо кожні три години, Міхаїлідіс і його команда змогли детальніше вивчити G189.6+3.3. Телескоп накопичує дані, що дозволяє покращити статистику та відокремити слабкі сигнали від фону. Вчені ізолювали гамма-випромінювання IC 443 і підтвердили, що G189.6+3.3 також самостійно випромінює гамма-промені.

Щоб визначити, чи є G189.6+3.3 дійсно залишком наднової, дослідники перевірили його здатність прискорювати частинки. Аналіз гамма-променів показав, що G189.6+3.3 прискорює протони та електрони до величезних енергій, що підтверджує його природу як залишку наднової. Спектральний аналіз виявив унікальне явище: різні ділянки G189.6+3.3 випромінюють гамма-промені від різних типів високоеенергетичних частинок. Гамма-промені, пов’язані з протонами, походять із ультрафіолетового філаменту, нагрітого ударною хвилею, де залишок стикається з гігантською хмарою газу, що взаємодіє також з IC 443.

Це свідчить про те, що обидва залишки розташовані близько один до одного і приблизно на однаковій відстані від Землі, що дозволяє припустити їх походження від зірок, які колись утворювали подвійний зоряний дует. Міхаїлідіс і його колеги провели статистичний аналіз, щоб оцінити ймовірність випадкового співпадіння, і виявили, що вона становить лише одну тисячну. Отже, значно ймовірніше, що IC 443 і G189.6+3.3 — це залишки подвійної зоряної системи.

Перше виявлення кандидата на подвійний залишок наднової має важливе значення для астрофізики. За словами Міхаїлідіса, це відкриває можливість встановити нові обмеження на стадії загибелі масивних подвійних зірок, зокрема скільки часу проходить між вибухами та що впливає на виживання або руйнування системи після одного або обох вибухів. «Тепер, коли у нас є перша система — перша спостережувана система, яку ми можемо використовувати для вимірювань, розрахунків і встановлення обмежень, ми можемо виконати низку завдань, які раніше були просто неможливими», — додав він.