Изгой-звезда - это та, которая избежала гравитационного притяжения своей родной галактики. Эти звезды дрейфуют в межгалактическом пространстве, поэтому их иногда называют межгалактическими звездами. Иногда, когда из галактики выбрасывается негодяйская звезда, она тащит свою двойную пару вперед для поездки.
Астрономы считают, что большинство звезд живут в двойных отношениях, где две звезды вращаются вокруг друг друга, или они вращаются вокруг общего центра тяжести. Двойные звезды не обязательно должны быть звездами, подобными нашему Солнцу; они могут быть более экзотическими звездными объектами, такими как нейтронные звезды. Новое исследование, основанное на данных рентгеновской обсерватории Чандра НАСА, показывает количество этих пар и то, как они были выброшены.
«Это как гость, которого просят покинуть вечеринку с шумным другом».
Сянъюй Джин, ведущий автор, Университет Макгилла
Ведущий автор исследования - Сянью Джин из Университета Макгилла в Монреале, Канада. Эта статья называется «Чандра-обнаружение внутрикластерных рентгеновских источников в Форнаксе» и публикуется в «Астрофизическом журнале». Как следует из названия, команда сосредоточилась на скоплении галактик Форнакс, области в 60 миллионах световых лет от Земли.
Команда обнаружила около 30 источников рентгеновского излучения в регионе Форнакс, которые, по-видимому, находятся за пределами любой галактики. Вероятно, они будут парами звезд, которые были выброшены из их галактик. Как это случилось?
Одно из объяснений касается взрывов сверхновых и нейтронных звезд.
Когда звезда достаточной массы достигает конца своей термоядерной жизни, она взрывается как сверхновая. Этот взрыв оставляет нейтронную звезду позади. В зависимости от обстоятельств, этот взрыв будет неравномерным, и отдача может послать освобождение нейтронной звезды из ее галактики. И он может тянуть своего двоичного партнера вместе с ним.
«Это как гость, которого просят покинуть вечеринку с шумным другом», - сказал Джин. «Звезда-компаньон в этой ситуации вытаскивается из галактики просто потому, что она находится на орбите со звездой, которая стала сверхновой».
Эти мошеннические двоичные файлы трудно обнаружить, но есть способ. Если пара находится достаточно близко друг к другу, более массивный начнет подпитывать другой, притягивая к нему вещество, образуя газообразный диск. При этом материя начинает вращаться вокруг большой звезды все быстрее и быстрее. Затем трение нагревает вещество, а газообразный диск нагревается до десятков миллионов градусов. Затем он испускает рентгеновские лучи, которые эксперт по наблюдению Чандра знает.
Команда использовала 15-дневные наблюдения Чандры, распределенные по нескольким годам, и в сочетании с оптическими наблюдениями они смогли подтвердить, что 30 источников рентгеновского излучения не находятся ни в одной из галактик в скоплении Форнакс, и на самом деле являются звездами-изгоями.
«Вместо того, чтобы быть привязанными к определенной галактике, эти пары звезд теперь существуют в пространстве между галактиками или находятся на пути к выходу из своей родной галактики», - сказал соавтор Мейкун Хоу из Нанкинского университета в Китае.
Однако не все дрейфующие звезды-изгои были изгнаны из своей родной галактики. Команда также нашла еще 150 источников рентгеновского излучения, которые находятся за пределами галактической границы. Они могут быть расположены в дальних пределах гало, которое окружает кластер Fornax.
Вместо изгнания из-за взрывов сверхновых, они, возможно, стали жертвами близких галактических столкновений. Когда две галактики сталкиваются или проходят достаточно близко друг к другу, некоторые рентгеновские двойные гравитационно разрушаются и отправляются в межгалактическое пространство. Или они могут быть остатками галактики, лишенной звезд одним из этих галактических близких столкновений.
«Это похоже на окончание вечеринки, на которой люди, посещающие семинары, направляются в разные стороны, и остаются только хозяева», - сказал соавтор Zhenlin Zhu, также из Nanjing University. «В случае с Fornax крайний случай заключается в том, что первоначальные галактики больше не существуют».
Наблюдения Чандры в этом исследовании составили 15 дней, что позволило команде обнаружить 1177 источников рентгеновского излучения в пределах области поиска, которая охватывает 29 галактик в скоплении Форнакс. Команда оценила, сколько из этих источников, вероятно, принадлежит галактикам в скоплении, и сколько гораздо более отдаленных источников, не содержащихся в скоплении. Это оставило им около 180 источников, расположенных далеко за пределами основных звездных областей галактик в скоплении.
«Хотя мы очень взволнованы тем, что обнаружили, наши данные свидетельствуют о том, что может быть гораздо больше таких выселенных двоичных файлов, которые слишком слабы, чтобы их можно было увидеть в данных Чандры», - сказал соавтор Чжиюань Ли, также из Нанкинского университета. «Нам понадобятся более длительные наблюдения Чандры, чтобы обнаружить эту популяцию более слабых источников».
