Nieuczciwa gwiazda to ta, która uniknęła grawitacji swojej macierzystej galaktyki. Gwiazdy te dryfują w przestrzeni międzygalaktycznej, dlatego czasami nazywane są gwiazdami międzygalaktycznymi. Czasami, gdy zbuntowana gwiazda zostaje wyrzucona ze swojej galaktyki, ciągnie swoją dwójkową parę na przejażdżkę.
Astronomowie uważają, że większość gwiazd żyje w układach podwójnych, w których dwie gwiazdy krążą wokół siebie lub krążą wokół wspólnego środka ciężkości. Gwiazdy binarne nie muszą być gwiazdami takimi jak nasze Słońce; mogą być bardziej egzotycznymi obiektami gwiezdnymi, takimi jak gwiazdy neutronowe. Nowe badanie oparte na danych z NASA Chandra X-ray Observatory pokazuje szereg tych par i sposób ich wyrzucenia.
„To jak gość, który został poproszony o opuszczenie imprezy z hałaśliwym przyjacielem”.
Xiangyu Jin, główny autor, McGill University
Głównym autorem badania jest Xiangyu Jin z McGill University w Montrealu, Kanada. Artykuł zatytułowany jest „Wykrywanie Chandra wewnętrznych źródeł promieniowania X w Fornax” i jest opublikowany w czasopiśmie Astrophysical Journal. Jak głosi tytuł, zespół skupił się na gromadzie galaktyk Fornax, regionie oddalonym o około 60 milionów lat świetlnych od Ziemi.
Zespół znalazł około 30 źródeł promieniowania rentgenowskiego w regionie Fornax, które wydają się znajdować poza dowolną galaktyką. Prawdopodobnie będą to pary gwiazd, które zostały wyrzucone ze swoich galaktyk. Jak to się stało?
Jedno wyjaśnienie dotyczy wybuchów supernowych i gwiazd neutronowych.
Kiedy gwiazda o wystarczającej masie osiąga koniec swojego życia fuzyjnego, eksploduje jako supernowa. Wybuch pozostawia gwiazdę neutronową. W zależności od okoliczności ten podmuch jest nierównomierny, a odrzut może wysunąć gwiazdę neutronową z jej galaktyki. I może ciągnąć ze sobą swojego partnera binarnego.
„To jak gość, który został poproszony o opuszczenie imprezy z hałaśliwym przyjacielem” - powiedział Jin. „Gwiazda towarzysząca w tej sytuacji jest wyciągana z galaktyki tylko dlatego, że znajduje się na orbicie z gwiazdą, która przeszła do supernowej”.
Te nieuczciwe pliki binarne są trudne do wykrycia, ale jest na to sposób. Jeśli para jest wystarczająco blisko siebie, bardziej masywna zacznie się odżywiać, przyciągając materię do siebie, tworząc gazowy dysk. Gdy tak się dzieje, materia zaczyna coraz szybciej obracać się wokół większej gwiazdy. Tarcie następnie podgrzewa materię, a gazowy dysk nagrzewa się do dziesiątek milionów stopni. Następnie emituje promieniowanie rentgenowskie, którego obserwację jest ekspertem w Obserwatorium Chandra.
Zespół wykorzystał 15 dni obserwacji Chandry rozłożonych na kilka lat, a w połączeniu z obserwacjami optycznymi udało im się potwierdzić, że 30 źródeł promieniowania rentgenowskiego nie znajduje się w żadnej z galaktyk w gromadzie Fornax i są w rzeczywistości nieuczciwymi gwiazdami.
„Zamiast przywiązania do określonej galaktyki, te pary gwiazd istnieją teraz w przestrzeni między galaktykami lub są w drodze z ich macierzystej galaktyki” - powiedział współautor Meicun Hou z Nanjing University w Chinach.
Jednak nie wszystkie dryfujące łobuzerskie gwiazdy zostały wydalone z macierzystej galaktyki. Zespół znalazł także kolejne 150 źródeł promieniowania rentgenowskiego, które znajdują się poza granicą galaktyki. Mogą znajdować się w najdalszych zakątkach halo otaczającego gromadę Fornax.
Zamiast wydalenia z powodu wybuchów supernowych, mogli oni być ofiarami bliskich galaktycznych spotkań. Kiedy dwie galaktyki zderzają się lub przechodzą wystarczająco blisko siebie, niektóre binaria rentgenowskie zostają przerwane grawitacyjnie i wysłane w przestrzeń międzygalaktyczną. Mogą też być pozostałościami galaktyki, która została pozbawiona gwiazd przez jedno z tych galaktycznych bliskich spotkań.
„To jak koniec imprezy, w której ludzie biorą udział w różnych kierunkach, a pozostali tylko gospodarze” - powiedział współautor Zhenlin Zhu, również z Nanjing University. „W przypadku Fornax skrajnym przypadkiem jest to, że oryginalne galaktyki tak naprawdę już nie istnieją”.
Obserwacje Chandra w tym badaniu wyniosły 15 dni, co pozwoliło zespołowi odkryć 1177 źródeł promieniowania rentgenowskiego w ich regionie poszukiwań, który obejmuje 29 galaktyk w gromadzie Fornax. Zespół oszacował, ile z tych źródeł prawdopodobnie należy do galaktyk w gromadzie, a ile jest znacznie bardziej odległych źródeł nie zawartych w gromadzie. To pozostawiło około 180 źródeł zlokalizowanych daleko poza głównymi obszarami gwiazdowymi galaktyk w gromadzie.
„Chociaż jesteśmy bardzo podekscytowani tym, co odkryliśmy, nasze dane sugerują, że może być o wiele więcej tych eksmitowanych plików binarnych, które są zbyt słabe, aby można je było zobaczyć w danych Chandra”, powiedział współautor Zhiyuan Li, również z Nanjing University. „Będziemy potrzebować dłuższych obserwacji Chandry, aby wykryć tę populację słabszych źródeł”.
