En slyngelstjerne er en, der er sluppet væk fra tyngdekraften i sin hjemmegalakse. Disse stjerner driver gennem intergalaktisk rum, og kaldes derfor undertiden intergalaktiske stjerner. Nogle gange, når en useriøs stjerne skubbes ud af dens galakse, trækker den sit binære par med på turen.
Astronomer tror, at de fleste stjerner lever i binære forhold, hvor to stjerner kredser om hinanden, eller de kredser om et fælles tyngdepunkt. De binære stjerner behøver ikke at være stjerner som vores sol; de kan være mere eksotiske stjernebjekter som neutronstjerner. En ny undersøgelse, der er baseret på data fra NASAs Chandra røntgenobservatorium, fremhæver et antal af disse par, og hvordan de blev kastet ud.
”Det er som en gæst, der bliver bedt om at forlade et parti med en ujævn ven.”
Xiangyu Jin, hovedforfatter, McGill University
Studiens hovedforfatter er Xiangyu Jin fra McGill University i Montreal, Canada. Avisen kaldes "Chandra Detection of Intra-cluster X-ray Sources in Fornax" og offentliggøres i The Astrophysical Journal. Som titlen siger, fokuserede teamet på Fornax-galakse-klyngen, en region omkring 60 millioner lysår fra Jorden.
Holdet fandt omkring 30 røntgenkilder i Fornax-regionen, der ser ud til at være uden for enhver galakse. Det er sandsynligt, at de er par af stjerner, der blev kastet ud af deres galakser. Hvordan sker det?
En forklaring involverer supernovae-eksplosioner og neutronstjerner.
Når en stjerne med tilstrækkelig masse når slutningen af sin fusionslevetid, eksploderer den som en supernova. Denne eksplosion efterlader en neutronstjerne. Afhængig af omstændighederne er den eksplosion ujævn, og rekylen kan sende neutronstjernen pleje ud af dens galakse. Og det kan trække sin binære partner med.
”Det er som en gæst, der bliver bedt om at forlade et parti med en rodet ven,” sagde Jin. "Ledsagerstjernen i denne situation trækkes ud af galaksen, bare fordi den er i bane med stjernen, der gik supernova."
Disse useriøse binære filer er svære at få øje på, men der er en måde. Hvis parret er tæt nok på hinanden, vil det mere massive begynde at fodre det andet ud og trække stof mod det og danne en gasformig disk. Når det gør det, begynder sagen hurtigere og hurtigere at dreje rundt om den større stjerne. Friktion opvarmer derefter sagen, og den gasformige disk opvarmes til titusinder af millioner grader. Derefter udsender den røntgenstråler, som Chandra-observatoriet er ekspert på at se.
Holdet brugte 15 dages Chandra-observationer spredt over flere år, og når de kombineredes med optiske observationer, var de i stand til at bekræfte, at de 30 røntgenkilder ikke er i nogen af galakserne i Fornax-klyngen, og at de faktisk er slyngelstjerner.
”I stedet for at blive bundet til en bestemt galakse findes disse par stjerner nu i rummet mellem galakser eller er på vej ud af deres hjemmegalakse,” sagde medforfatter Meicun Hou fra Nanjing University i Kina.
Imidlertid blev ikke alle drivende slyngelstjerner bortvist fra deres hjemmegalakse. Holdet fandt også yderligere 150 røntgenkilder, der ligger uden for en galaktisk grænse. De er muligvis placeret i fjernstrækningen af den glorie, der omgiver Fornax-klyngen.
I stedet for udvisning på grund af supernovae-eksplosioner, kan de have været offer for tæt galaktiske møder. Når to galakser kolliderer eller passerer tæt nok på hinanden, afbrydes nogle røntgenbinarier gravitationsmæssigt og sendes flyvende ud i intergalaktisk rum. Eller de kan være rester af en galakse, der blev frataget stjerner af et af disse galaktiske tæt møder.
”Dette er som afslutningen på en fest, hvor de mennesker, der møder, går af i forskellige retninger, og kun værterne er tilbage,” sagde medforfatter Zhenlin Zhu, også fra Nanjing University. "I tilfælde af Fornax er det ekstreme tilfælde, at de originale galakser ikke rigtig findes mere."
Chandra-observationer i denne undersøgelse beløb sig til 15 dage, hvilket gjorde det muligt for teamet at opdage 1.177 røntgenkilder i deres søgeregion, der dækker 29 galakser i Fornax-klyngen. Holdet estimerede, hvor mange af disse kilder der sandsynligvis hører til galakser i klyngen, og hvor mange der er langt fjernere kilder, der ikke findes i klyngen. Dette efterlod dem med omkring 180 kilder, der ligger godt uden for de største stjernestregioner af galakser i klyngen.
”Selvom vi er meget begejstrede for det, vi fandt, antyder vores data, at der kan være mange flere af disse udsatte binære grupper, der er for svage til at kunne ses i Chandra-dataene,” sagde medforfatter Zhiyuan Li, også fra Nanjing University. ”Vi har brug for længere Chandra-observationer for at opdage denne befolkning af svagere kilder.”
