Astronomer undersøger muligheden for, at to stjerner, forbundet af en fælles fortid, afsluttede deres livscyklus på en hidtil uset måde, der kulminerede i to supernovaeksplosioner.
Denne hypotese fremkommer af forskning, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet “Nature Communications”, som præsenterer beviser for, at resterne af disse to stjerneeksplosioner stammer fra et enkelt binært system.
Hvad er en supernova, og hvordan sker det?
En supernova repræsenterer det sidste, eksplosive stadie af massive stjerner, der overgår Solen i størrelse. Dette fænomen opstår, når stjernens nukleare brændstof løber tør, hvilket fører til tab af dens støtte og et gravitationssammenbrud. En sådan implosion genererer en lysende eksplosion, der midlertidigt kan konkurrere med lysstyrken af en hel galakse.
For denne undersøgelse fokuserede forskerne på området, der huser vandmandetågen, identificeret som IC 443, og en anden rest, G189.6+3.3, der ligger cirka 6 tusind lysår fra vores planet.
Hovedspørgsmålet, der motiverede forskningen, var at afgøre, om den tilsyneladende nærhed af disse to strukturer i rummet indikerede en fysisk forbindelse, eller om det blot var en visuel tilfældighed.
Forskerholdet brugte data indsamlet over 16 år af NASAs Fermi-rumteleskop, der blev opsendt i 2008, og supplerede det med billeder taget ved forskellige bølgelængder af lys for at uddybe analysen.
Resultaterne afslørede, at begge supernova-rester optager det samme rumlige område og er i en sammenlignelig afstand fra Jorden.
“Det var et virkelig spændende øjeblik. I starten søgte vi simpelthen at forstå karakteren af en subtil struktur, der var skjult i nærheden af den mere lysende IC 443,” sagde Miltiadis Michailidis, en forsker ved Stanford University og medforfatter af undersøgelsen, om de første resultater.
Dette fund er afgørende, da det understøtter teorien om, at de to stamstjerner blev født samtidigt og danner et binært system – et sæt stjerner forenet af gravitationel tiltrækning, en type stjernedannelse, der er grundlæggende for at forstå udviklingen af galakser og stjernesystemer i stor skala.
Analyse tyder på, at eksplosionerne ikke fandt sted samtidigt. Stjernen, der gav anledning til G189.6+3.3, kan være eksploderet mellem 20.000 og 100.000 år før den, der dannede IC 443-tågen.
En sådan tidsforsinkelse er ikke ualmindeligt i stjernepar. Selvom de er født sammen, kan dobbeltstjerner følge forskellige evolutionære stier, hvor den ene når sit livs sidste fase og eksploderer, mens den anden fortsætter i titusindvis af år, før den følger samme skæbne.
For at validere gennemførligheden af dette scenarie udførte forskerne simuleringer, der spænder over en million forskellige binære stjernesystemer.
“Med akkumuleringen af beviser begyndte vi at bemærke, at den nyligt identificerede rest ikke var et isoleret objekt, men snarere noget potentielt fysisk forbundet med IC 443-tågen”, tilføjede forsker Michailidis.
Simuleringerne viste muligheden for, at stjernepar genererer to supernovaer med titusindvis af år fra hinanden, og efterlader deres respektive spor i umiddelbar rumlig nærhed.
På trods af stærke indikationer betragter videnskabsmænd stadig dette system som en “kandidat”, der venter på den endelige bekræftelse.
Selvom beviserne er robuste, vil fremtidige observationer være afgørende for endeligt at bekræfte, at IC 443 og G189.6+3.3 i virkeligheden er produkter af to stjerner, der delte en binær oprindelse.
Forskningen bidrog også til en dybere forståelse af G189.6+3.3, som i en lang periode forblev uklar på grund af den stærke lysstyrke og nærheden af Nebula IC 443.
“Opdagelser af denne type er særligt givende, da de ofte ikke er resultatet af en enkelt storslået observation, men af artikulationen af flere uafhængige beviser, der gradvist bygger et bredere billede”, fremhævede Michailidis.
De seneste data bekræfter, at G189.6+3.3 har en karakteristisk struktur og aktivt interagerer med omgivende materiale i rummet.
Hvis forbindelsen er endegyldigt etableret, kan denne opdagelse åbne et nyt perspektiv på at forstå udviklingen af massive stjerner, der eksisterer side om side i binære systemer.
Ifølge astronomer ville et system af denne type være en værdifuld “historisk optegnelse” over to stjernedødsfald forbundet med den samme bane, selvom de fandt sted på forskellige tidspunkter.
“Hvis det bekræftes, ville dette system give et uvurderligt naturligt laboratorium til at analysere hele livscyklussen for et binært system af massive stjerner. Mens de fleste supernova-rester kun indeholder resultatet af eksplosionen af en enkelt stjerne, vil vi her være i stand til at observere resultatet af begge komponenter i det samme system”, konkluderede Michailidis.
