兩顆恆星先後爆炸竟是同一起源，天文學界首次確認「雙重超新星」雙星系統

天文學界近日發表了一組極為罕見的天體發現。來自加州史丹佛大學等機構的跨國研究團隊利用 NASA 費米伽瑪射線太空望遠鏡（Fermi Gamma-ray Space Telescope）長達 16 年的觀測資料，證實了位於雙子座的兩處超新星殘骸──「水母星雲」（Jellyfish Nebula, IC 443）與編號 G189.6+3.3 的天體，極有可能源自同一個雙星系統，是人類首次發現兩顆恆星先後經歷超新星爆炸的雙星系統案例。

研究指出，這對「恆星手足」曾相互繞行。當其中一顆恆星爆炸時，巨大的衝擊力將伴星「踢」向太空，而該伴星在流浪 2 至 10 萬年後，最終也迎來了爆炸的宿命。史丹佛大學博士後研究員 Miltiadis Michailidis 表示，兩者之間存在多項驚人的連結，包括兩者皆與同一氣體雲團相互作用，且模擬顯示，這種雙重爆炸在質量足夠大的雙星系統中確實可能發生。

目前這些殘骸大約距離地球 6,000 光年，而這兩個超新星殘骸的爆炸中心，在天球平面上的投影距離（即兩者相距）大約為 40 光年。恆星死亡前的質量可能是太陽的 20 倍或更多。至於殘骸年齡的估計方面則差異甚大，水母星雲的年齡在 8,000 到 9,000 年之間，而 G189.6+3.3 的年齡在 2 萬到 11 萬年之間。這意味著兩次爆炸之間的時間間隔可能長達 10 萬年。

雖然兩者年齡差距可達 10 萬年之久，但在費米望遠鏡的觀測下，研究團隊在較暗的 G189.6+3.3 殘骸中發現了與加速質子相關的伽瑪射線輻射。這證實了該殘骸具備與水母星雲類似的高能粒子加速機制。更讓天文學家興奮的是，水母星雲本身就是極高能粒子加速器（PeVatron）的候選者，這對殘骸提供了絕佳的實驗室，讓科學家能深入研究大質量雙星如何演化、交換物質，並在爆炸後重塑周圍的星際環境。

▲ G189.6+3.3（圖中以藍綠色和洋紅色顯示）與水母星雲之間有一條可見光和紫外光下發光的氣體絲（中心紫色弧線），表明這兩個遺跡都在與同一分子雲相互作用。（Source：NASA）

這項研究成果已在美國天文學會第 248 次會議上發表，詳細論文將刊登於《自然通訊》（Nature Communications）。透過連結這兩顆恆星的發光殘骸，不僅證明了曾經存在的大質量雙星系統，也為天文學家提供機會去了解大質量雙星如何共同演化與物質交換。同時，這項發現亦打造了一座大型實驗室，有助於我們揭開超新星爆炸如何加速粒子、產生伽瑪射線以及塑造周圍環境的過程。