En useriøs stjerne er en som har sluppet unna tyngdekraften i hjemmegalaksen. Disse stjernene driver gjennom intergalaktisk rom, og så kalles noen ganger intergalaktiske stjerner. Noen ganger, når en useriøs stjerne blir kastet ut fra galaksen, drar den sitt binære par med på turen.
Astronomer tror at de fleste stjerner lever i binære forhold, der to stjerner går i bane rundt hverandre, eller de kretser rundt et felles tyngdepunkt. De binære stjernene trenger ikke å være stjerner som vår sol; de kan være mer eksotiske stjernegjenstander som nøytronstjerner. En ny studie basert på data fra NASAs Chandra X-ray Observatory belyser et antall av disse parene og hvordan de ble kastet ut.
"Det er som en gjest som blir bedt om å forlate en fest med en bølle venn."
Xiangyu Jin, hovedforfatter, McGill University
Studiens hovedforfatter er Xiangyu Jin ved McGill University i Montreal, Canada. Oppgaven heter “Chandra Detection of Intra-cluster X-ray Sources in Fornax” og er publisert i The Astrophysical Journal. Som tittelen sier, fokuserte teamet på Fornax galakse-klyngen, en region omtrent 60 millioner lysår fra Jorden.
Teamet fant omtrent 30 røntgenkilder i Fornax-regionen som ser ut til å være utenfor enhver galakse. Det er sannsynlig at de vil være par med stjerner som ble kastet ut fra galaksene deres. Hvordan skjer det?
En forklaring innebærer eksplosjoner med supernovaer og nøytronstjerner.
Når en stjerne med tilstrekkelig masse når slutten av fusjonslivet, eksploderer den som en supernova. Den eksplosjonen etterlater en nøytronstjerne. Avhengig av omstendighetene er den eksplosjonen ujevn, og rekylen kan sende nøytronstjernen som holder seg ut av galaksen. Og den kan dra sin binære partner sammen.
"Det er som en gjest som blir bedt om å forlate en fest med en bølle venn," sa Jin. "Ledsagerstjernen i denne situasjonen blir dratt ut av galaksen rett og slett fordi den er i bane med stjernen som gikk supernova."
Disse useriøse binærene er vanskelig å få øye på, men det er en måte. Hvis paret er nær nok til hverandre, vil den mer massive begynne å mate den andre, trekke materien mot det og danne en gassformig disk. Når det gjør det, begynner saken å rotere rundt den større stjernen raskere og raskere. Friksjon varmer så saken opp, og den gassformige disken varmes opp i titalls millioner grader. Så avgir det røntgenstråler, som Chandra-observatoriet er ekspert på å se.
Teamet brukte 15 dager med Chandra-observasjoner spredt over flere år, og når de ble kombinert med optiske observasjoner, klarte de å bekrefte at de 30 røntgenkildene ikke er i noen av galaksene i Fornax-klyngen, og faktisk er useriøse stjerner.
Heller enn å bli bundet til en bestemt galakse, eksisterer disse stjerneparene nå i rommet mellom galakser, eller er på vei ut av hjemmegalaksen, sier medforfatter Meicun Hou fra Nanjing University i Kina.
Imidlertid ble ikke alle drivende useriøse stjerner utvist fra deres hjemmegalakse. Teamet fant også ytterligere 150 røntgenkilder som er utenfor en galaktisk grense. De kan være lokalisert i fjernområdet til glorie som omgir Fornax-klyngen.
I stedet for utvisning på grunn av eksplosjoner med supernovaer, kan de ha vært offer for nære galaktiske møter. Når to galakser kolliderer, eller passerer nær nok til hverandre, blir noen røntgenbinarier forstyrret gravitasjonsmessig og sendt flyvende ut i intergalaktisk rom. Eller de kan være rester av en galakse som ble strippet for stjerner av et av disse galaktiske nære møtene.
"Dette er som avslutningen på et parti, der de fremmøtte deltar på vei i forskjellige retninger, og bare vertene er igjen," sa medforfatter Zhenlin Zhu, også fra Nanjing University. "Fornax er det ekstreme tilfellet at de opprinnelige galaksene ikke virkelig eksisterer mer."
Observasjonene i Chandra i denne studien utgjorde 15 dager, noe som gjorde det mulig for teamet å oppdage 1 177 røntgenkilder i deres søkeregion, som dekker 29 galakser i Fornax-klyngen. Teamet estimerte hvor mange av disse kildene som sannsynligvis tilhører galakser i klyngen, og hvor mange som er langt fjernere kilder som ikke er inneholdt i klyngen. Dette etterlot dem rundt 180 kilder som ligger godt utenfor de viktigste stjernestrekningene i galakser i klyngen.
"Mens vi er veldig begeistret for hva vi fant, antyder dataene våre at det kan være mange flere av disse utkastede binærene som er for svake til å bli sett i Chandra-dataene," sa medforfatter Zhiyuan Li, også fra Nanjing University. "Vi vil trenge lengre observasjoner fra Chandra for å oppdage denne populasjonen av svakere kilder."
