Száműzött csillagpárokra bukkant a Chandra

3633

Bizonyítékot találtak arra, hogy egyes csillagpárok kénytelenek elhagyni a galaxisukat. A NASA Chandra röntgenobszervatóriuma olyan felfedezéssel szolgált, amely az egyik legtisztább példája ennek az eseménynek.

Gravitációsan kötött párokat alkothatnak a Naphoz hasonló csillagok, vagy különlegesebb égitestek is, például neutroncsillagok vagy fekete lyukak. Neutroncsillag akkor jön létre, amikor egy nagy tömegű csillag szupernóvaként felrobban, és a magja önmagába roskad. Bizonyos körülmények között előfordulhat, hogy a neutroncsillagot létrehozó gigászi robbanás nem szimmetrikus. A csillagra ható erő ez esetben olyan nagy lehet, hogy az elhagyja a galaxist, amelyben született. Az új eredmények arra utalnak, hogy ilyenkor néha a társcsillagnak is távoznia kell.

A Fornax-halmazból kilépett kettőscsillag. (Forrás: NASA/CXC/Nanjing University/X. Jin et al.)

„Mintha arra kérnénk egy vendéget, hogy a zűrös barátjával együtt hagyja el a bulit.” – mondta Xiangyu Jin, a McGill Egyetem munkatársa, a kutatás vezetője. „Ebben a helyzetben a társcsillagot egyszerűen magával rántja a szupernóvává vált csillag, amellyel a közös tömegközéppontjuk körül keringenek.”

Hogyan kutatnak a csillagászok a száműzött csillagpárok után? Ha a társcsillag elég közel van a sűrűbb neutroncsillaghoz, akkor az utóbbi felé anyag áramlik, amely korongot képez a neutroncsillag körül. A neutroncsillag erős tömegvonzása miatt a korong anyaga annál gyorsabban mozog, minél közelebb kerül a neutroncsillaghoz, és a fellépő súrlódás több tízmillió fokosra fűti a korongot. Ezen a hőmérsékleten a korong a röntgentartományban sugároz.

Amikor Jin és munkatársai összehasonlító kutatásokat végeztek a Chandra 1999 és 2015 közötti időszakból származó adatai alapján, amelyek a Fornax galaxishalmazra vonatkoztak, röntgenkettősök nyomaira bukkantak a galaxisokon kívül. Ez a halmaz viszonylag közeli, nagyjából 60 millió fényévre van a Földtől a Fornax (Kemence) csillagkép irányában.

Optikai megfigyelésekkel kiegészítve a Chandra hatalmas adatbázisát a kutatók számos röntgenforrást találtak a Fornax halmaz központi galaxisának 600 ezer fényéves körzetében. Arra jutottak, hogy a Fornax halmazban megfigyelt nagyjából 30 forrás valószínűleg a galaxisából kidobódott kettőscsillag lehet.

„Ahelyett, hogy egy bizonyos galaxishoz kapcsolódnának, ezek a kettőscsillagok már vagy a galaxisok közötti térben vannak, vagy épp kifelé tartanak a csillagvárosukból.” – mondta a kutatásban résztvevő Meicun Hou (Nankingi Egyetem).

A csapat további 150 olyan forrást talált, amely a halmaz galaxisainak határán kívül esik, de úgy gondolják, hogy ezek nem száműzöttek. Az egyik lehetőség, hogy a források a Fornax halmaz központi galaxisának kiterjedt halójában, vagy még távolabbi régiójában helyezkednek el, ahol születtek. A másik lehetőség, hogy ezek olyan röntgenkettősök, amelyeket a galaxisuk mellett elhaladó másik galaxis gravitációs ereje rántott ki a helyükről, vagy esetleg olyan objektumok, amelyek egy galaktikus ütközés következtében szétszakadt csillagváros maradványaiként kerültek új helyükre. A galaktikus balesetek nem ritkák az olyan zsúfolt területeken, mint a Fornax halmaz.

„Mint egy buli végén, amikor a vendégek szétszélednek, és csak a vendéglátók maradnak ott.” – mondta Zhenlin Zhu (Nankingi Egyetem). „A Fornax esetében akár még az is előfordulhat, hogy az eredeti galaxisok már nem is léteznek.”

A Chandra összesen 15 napnyi expozíciós idejű megfigyeléssorozatát felhasználva a kutatócsoport 1177 röntgenforrást talált a Fornax galaxishalmaz 29 galaxisára kiterjedő kutatási területen. Megbecsülték, hogy hány forrás tartozhat a halmaz galaxisaihoz, és hány lehet közülük sokkal távolabb. Így 180 olyan forrást kaptak, amely a halmazban található galaxisok csillagokkal telített régióin kívül esnek.

„Nagyon izgatottak vagyunk az eredmények miatt, ugyanakkor az adatok arra utalnak, hogy a megfigyeltnél sokkal több kitaszított kettőscsillag lehet, amelyek túl halványak ahhoz, hogy megjelenjenek a Chandra adataiban.” – mondta a kutatásban szintén részt vevő Zhiyuan Li (Nankingi Egyetem). „Hosszabb Chandra-megfigyelésekre van szükségünk, hogy a halványabb forrásokat is tanulmányozhassuk.”

Az eredményeket közlő tanulmány az Astrophysical Journal című szaklap májusi számában jelent meg.

Forrás: NASA

Hozzászólás

hozzászólás