费米望远镜发现首对"姐妹超新星"：两颗伴星先后爆炸留下的遗迹
天文学家利用NASA费米伽马射线太空望远镜16年的观测数据，在双子座方向发现了两个超新星遗迹——水母星云（IC 443）和G189.6+3.3。研究表明，它们来自同一对双星系统中的两颗恒星，先后发生超新星爆炸。这是人类首次确认两颗曾经相互绕转的恒星都留下了可独立探测的超新星遗迹。
这项发现由斯坦福大学博士后研究员Miltiadis Michailidis在6月18日于加利福尼亚州帕萨迪纳举行的美国天文学会第248次会议上公布，相关论文将在《自然·通讯》上发表。
16年数据揭开隐藏的邻居
水母星云是已知最明亮的伽马射线超新星遗迹之一，距离地球约6000光年。它旁边的G189.6+3.3则是一个较暗的遗迹，1994年由德国主导的伦琴卫星（ROSAT）X射线巡天首次发现。两者在天空中部分重叠，此前一直被当作独立天体。
Michailidis表示："利用费米望远镜16年的数据，我们的分析发现了一个与超新星遗迹相关的伽马射线源，它一直隐藏在水母星云的光芒中。两个遗迹之间存在许多引人注目的联系，使我们得出结论——它们很可能有亲属关系。这为我们提供了首个已知的双星系统中两颗恒星都经历超新星爆炸并留下遗迹的案例。"
从双星到姐妹超新星
研究人员梳理出了一条时间线：两颗质量各为太阳25至40倍的恒星曾组成双星系统。质量较大的那颗率先发生超新星爆炸，爆炸产生的"踢力"将伴星甩出轨道。被抛出的恒星独自在太空中飞行了约2万至10万年后，自身也耗尽燃料，发生了第二次超新星爆炸。
两次爆炸产生的遗迹如今部分重叠，间距约40光年（投影到天空平面上的距离）。水母星云的年龄估计为8000至9000年，而G189.6+3.3则在2万至11万年之间。
关键证据来自一条位于两个遗迹之间的明亮气体丝带。新的观测表明，G189.6+3.3的激波撞击了这片致密的星际气体并显著减速，说明两个遗迹正在与同一个气体云系统相互作用。
高能粒子加速的新线索
这一发现还为宇宙线的起源提供了新线索。此前费米望远镜已证实水母星云的激波能将粒子加速到接近光速。研究人员认为，水母星云可能是一个"PeVatron"——能将质子加速到拍电子伏特（PeV）级别的宇宙粒子加速器。
如今发现它的"姐妹"G189.6+3.3也在与同一气体云相互作用，为科学家提供了研究超新星遗迹如何演化为PeVatron的新实验室。两个遗迹共存的环境，可能比单一遗迹更能有效地加速粒子。
费米望远镜项目科学家Elizabeth Hays表示："费米对超新星遗迹的伽马射线观测持续揭示着恒星的动态生命。我们现在能够将两颗大质量恒星的发光残骸，与一个在数千年间共同演化的强大双星系统联系起来。"