Los científicos han encontrado evidencia de que se han expulsado pares de estrellas de sus galaxias anfitrionas. Este descubrimiento realizado con datos del Observatorio de rayos X Chandra de la NASA, es uno de los ejemplos más claros de pares estelares expulsados ​​de su base galáctica.

Los astrónomos utilizan el término sistema "binario" para referirse a pares de estrellas que orbitan una alrededor de la otra. Estos pares estelares pueden consistir en combinaciones de estrellas como nuestro Sol, o variedades más exóticas y densas como las estrellas de neutrones o incluso los agujeros negros.

Las estrellas de neutrones se forman cuando una estrella masiva explota como una supernova y el núcleo de la estrella colapsa sobre sí mismo. Bajo ciertas condiciones, estas explosiones gigantescas que crean la estrella de neutrones no son simétricas. El efecto de retroceso puede patear la estrella con tal fuerza que es expulsada de la galaxia donde reside. Estos nuevos resultados de Chandra muestran que a veces una estrella compañera también se ve obligada a salir de la galaxia.

"Es como un invitado al que se le pide que se vaya de una fiesta con un amigo ruidoso, "dijo Xiangyu Jin de la Universidad McGill en Montreal, Canadá, quien dirigió el estudio. "La estrella compañera en esta situación es arrastrada fuera de la galaxia simplemente porque está en órbita con la estrella que se convirtió en supernova".

¿Cómo buscan los astrónomos estos pares desterrados? Si la estrella compañera está lo suficientemente cerca, luego, la materia se arremolinará hacia la estrella de neutrones más densa y formará un disco alrededor de la estrella de neutrones. Las fuertes fuerzas gravitacionales de la estrella de neutrones hacen que el material de este disco se mueva más rápidamente a medida que se acerca a la estrella de neutrones. y las fuerzas de fricción en el disco calientan el disco gaseoso a decenas de millones de grados. A estas temperaturas, el disco se ilumina con rayos X.

Jin y sus colaboradores encontraron firmas de las llamadas binarias de rayos X fuera de las galaxias en un estudio exhaustivo del cúmulo de galaxias Fornax realizado con datos de Chandra tomados entre 1999 y 2015. Este cúmulo está relativamente cerca a una distancia de unos 60 millones de luz. años de la Tierra en la constelación que comparte su nombre.

Al combinar el gran conjunto de datos de Chandra con observaciones ópticas, Los investigadores hicieron un censo de fuentes de rayos X dentro de aproximadamente 600, 000 años luz de la galaxia central en el cúmulo de Fornax. Los astrónomos concluyeron que alrededor de 30 fuentes en el cúmulo de Fornax probablemente fueran pares de estrellas que habían sido expulsadas del centro de sus galaxias anfitrionas.

"En lugar de estar atado a una galaxia en particular, estos pares de estrellas ahora existen en el espacio entre galaxias, o están saliendo de su galaxia de origen, "dijo el coautor Meicun Hou, de la Universidad de Nanjing en China.

El equipo también encontró alrededor de otras 150 fuentes que parecen estar fuera de los límites estelares de las galaxias dentro del cúmulo. Estos fueron determinados, sin embargo, tener orígenes distintos a la expulsión. Una posibilidad es que residan en los halos, o confines lejanos, de la galaxia central del cúmulo de Fornax, donde se formaron. Una segunda posibilidad es que sean binarios de rayos X que fueron alejados de una galaxia por la fuerza gravitacional de una galaxia cercana durante un sobrevuelo. o binarios de rayos X dejados atrás como parte de los remanentes de una galaxia despojada de la mayoría de sus estrellas por una colisión galáctica. Se espera que tales interacciones sean relativamente comunes en una región abarrotada como la del grupo Fornax.

"Esto es como el final de una fiesta, donde las personas que asisten se dirigen en diferentes direcciones, y solo las huestes se quedan atrás, "dijo el coautor Zhenlin Zhu, también de la Universidad de Nanjing. "En el caso de Fornax, el caso extremo es que las galaxias originales ya no existen ".

Las observaciones de Chandra implicaron un tiempo de exposición total de 15 días, permitir que el equipo descubra 1, 177 fuentes de rayos X dentro de su región de búsqueda, que cubre 29 galaxias en el cúmulo de Fornax. El equipo estimó cuántas de estas fuentes probablemente pertenezcan a galaxias en el cúmulo, y cuántas son fuentes mucho más distantes que no están contenidas en el grupo. Esto los dejó con alrededor de 180 fuentes ubicadas fuera de las principales regiones estelares de galaxias en el cúmulo.

"Si bien estamos muy entusiasmados con lo que encontramos, nuestros datos sugieren que puede haber muchos más de estos binarios desalojados que son demasiado débiles para verse en los datos de Chandra, "dijo el coautor Zhiyuan Li, también de la Universidad de Nanjing. "Necesitaremos observaciones de Chandra más largas para detectar esta población de fuentes más débiles".

Un artículo que describe estos resultados aparece en el 1 de mayo, Edición de 2019 de The Diario astrofísico y está disponible en línea.