Megtalálhatták az első „testvér” szupernóva-maradványokat az Ikrekben

Több hullámhosszú kompozit felvétel a Medúza-köd szupernóva-maradványról (jobbra), a vele kölcsönhatásban lévő csillagközi felhőről, valamint egy jellegzetes íves anyagszálról (lila) a kép bal felső szélén. A látható és ultraibolya tartományban megjelenő anyagszál a G189.6+3.3 szupernóva-maradvány átfedő része, amely rádió- és röntgentartományban még feltűnőbb. A látható tartományt sárgával, a NASA Neil Gehrels Swift Obszervatóriumának ultraibolya tartományban rögzített adatait ibolyával, a NASA már nem működő WISE műholdjának infravörös adatait pedig cián, vörös és narancssárga színnel ábrázolták. A jobb szélén látható ragyogó csillag a Propus, más néven éta Geminorum. Forrás: NASA GSFC and M. Michailidis et al. 2026; Optical: DSS; Infrared: NASA / WISE / JPL-Caltech / UCLA; Ultraviolet: NASA / Swift

A csillagászok azonosították az első ismert kettős szupernóva-maradványt. Miltiadis Michailidis (Stanford University) és munkatársai szerint az IC 443 és a G189.6+3.3 – két szupernóva-maradvány az Ikrek (Gemini) csillagképben, közel a Propus (éta Geminorum) csillaghoz – valójában testvérek.

A kutatók a Nature Communications című szaklap következő számában megjelenő tanulmányukban azt állítják, hogy a két maradvány nagy tömegű előcsillagai (progenitorai) egykor szoros kettős rendszert alkottak.

Az első csillag valamikor 20–110 ezer évvel ezelőtt robbant fel szupernóvaként, és a robbanás kitaszította a társcsillagot a rendszerből. 8–9 ezer évvel ezelőtt, miután legalább 40 fényévet sodródott az űrben, ez a második csillag is felrobbant. Mindkét robbanás szupernóva-maradványokat hagyott maga után: olyan táguló gázfelhőket, amelyek nagy energiájú sugárzást bocsátanak ki, miközben behatolnak a környezetükbe.

A Medúza-ködnek (IC 443) van egy idősebb, halványabb szomszédja, a G189.6+3.3 (bal oldalon, a röntgensugárzása zölddel, a gammasugárzása magentával színezve). Az IC 443 nagy energiájú sugárzását erről a felvételről eltávolították a jobb láthatóság kedvéért. A két maradvány között gázáramlás (filamentum) látható, ami ultraibolya tartományban is fényes. (Ez a középen látható lila ív.) Ez a szomszéd szupernóva lökéshullámát követi, és azt mutatja, hogy mindkét maradvány ugyanazzal a molekulafelhővel van kölcsönhatásban. A molekulafelhőt több hullámhossztartományban is látjuk. (Az infravörös pirossal, a rádiósugárzás barnával, a látható tartományba eső sugárzás pedig sárgával jelölve.) A gázáramlás melletti gammasugárzás a szupernóva lökéshulláma által felgyorsított protonoktól származik. Forrás: NASA GSFC and M. Michailidis et al. 2026; Radio, MWISP and ESA / Planck; infrared: NASA / WISE / JPL-Caltech / UCLA; Optical: DSS; Ultraviolet: NASA / Swift; X-ray: SRG / eROSITA; Gamma ray: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration

Az IC 443, más néven Medúza-köd a két maradvány közül a fiatalabbik. Lenyűgöző látványt nyújt, ugyanakkor azért is figyelemre méltó, mert nagy energiájú gammasugárzást bocsát ki. Ezt még 2013-ban észlelte a NASA gamma-tartományban működő Fermi-űrtávcsöve. A gammasugárzást azok a protonok bocsátják ki, amelyek kilépve a szupernóvából a szomszédos S249 csillagközi felhő gázatomjaiba csapódnak.

Az idősebb és nagyobb szupernóva-maradvány szinte csak nagy energiájú tartományban érzékelhető. Galaktikus koordinátái után a G189.6+3.3 jelet kapta. Ez volt az első, amelyet a német ROSAT röntgenműhold fedezett fel.

A köd egyik jól látható része a forró gázáramlás, amely közvetlenül az IC 443-tól keletre ível. A legújabb röntgenmegfigyelésekből kiderült, hogy ez a szál egy lökéshullám, ami akkor keletkezett, amikor a régebbi szupernóva táguló gázhéja beleütközött az S249-es felhőbe. Az elmúlt 16 év Fermi-megfigyelésein alapuló elemzések azt mutatják, hogy a G189.6+3.3 gamma-tartományban is fényesen ragyog, ami nagy valószínűséggel ugyanannak a folyamatnak köszönhető, amely az IC 443 gammasugárzását is produkálja.

Nem könnyű egy szupernóva-maradvány távolságának megállapítása, de az, hogy mindkét vizsgált maradvány ugyanazzal a felhővel áll kölcsönhatásban arra utal, hogy egyformán messze vannak, nagyjából 6 ezer fényévre.

Az egymást átfedő szupernóva-maradványok kialakulása. Először két nagy tömegű csillag születik meg, amelyek kettőscsillagot alkotnak. Aztán a nagyobbik felrobban, és valószínűleg neutroncsillaggá vagy fekete lyukká válik, miközben ellöki magától a társát. A magányossá váló csillag 20–110 ezer évig sodródik az űrben, aztán az is felrobban. A két szupernóva-maradvány tovább tágul, részben összeolvad és ezt az állapotot látjuk most. Forrás: M. Michailidis et al. 2026

A kutatás eredményeit az Amerikai Csillagászati Társaság 248. találkozóján bemutató Michailidis szerint kevesebb mint 1% annak az esélye, hogy két, egymástól független szupernóva-maradványt találjunk ugyanabban a térrészben. A kutatók a testvérelmélet teszteléséhez számítógépes szimulációkat használtak, amelyekkel 1 millió különböző, nagy tömegű kettőscsillag fejlődését vizsgálták meg.

Megállapították, hogy könnyen kialakulhatnak egymástól néhány tucat fényév távolságra iker szupernóva-maradványok több tízezer éves időeltolódással, ha az előcsillagok egymáshoz közel keringenek.

„Az általunk összegyűjtött adatok meggyőző képed adnak egy kettős szupernóva-eseményről.” – nyilatkozta a kutató a NASA sajtóközleményében. „Úgy gondolom, ez igazán remek munka.” – mondta Danny Milisavljevic (Purdue Egyetem) szupernóva-kutató, aki nem vett részt a kutatásban. „A testvérelmélet meggyőző, és az is biztató, hogy egy régi elképzelést erősít meg. Az elmélet azóta formálódik, mióta a röntgenmegfigyelések először utaltak a két maradvány közös eredetének lehetőségére.”

Forrás: https://skyandtelescope.org/astronomy-news/double-whammy-binary-supernova-in-gemini/

Szerző: Ujhelyi Borbála, Kutatási asszisztens
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet