چاندرا ستاره‌های دوتایی را پیدا کرده است که از کهکشانشان اخراج شده‌اند!!

اعتبار: NASA/CXC/Nanjing University/X. Jin et al.

دانشمندان شواهدی دریافت کرده‌اند که جفت ستاره‌ها از کهکشان‌های میزبان خود بیرون رانده شده‌اند. این کشف، که با استفاده از داده‌های ناسا از رصدخانه پرتوایکس چاندرا انجام شده است، یکی از واضح‌ترین نمونه‌های جفت‌ستاره‌ای است که از کهکشان میزبانشان اخراج می‌شوند.

ستاره‌شناسان از اصطلاح سیستم دوتایی برای اشاره به جفت ستاره‌هایی استفاده می‌کنند که در کنار یکدیگر قرار دارند. این جفت ستاره‌ها می‌توانند از ترکیب ستاره‌هایی مانند خورشید ما یا گونه‌های عجیب و غریبتری مانند ستاره‌های نوترونی و حتی سیاهچاله‌ها باشند.

ستاره‌های نوترونی زمانی تشکیل می‌شوند که یک ستاره پرجرم به صورت یک ابرنواختر منفجر شود و هسته ستاره متراکم می‌شود. در شرایط خاص، این انفجارهایی که ستاره نوترونی را ایجاد می‌کنند متقارن نیستند. اثر برگشت موج انفجار می‌تواند ستاره را با چنین نیرویی که از کهکشانی که در آن ساکن می‌باشد اخراج کند. این نتایج جدید چاندرا نشان می‌دهد که گاهی اوقات ستاره‌ی همدم نیز مجبور به خروج از کهکشان است.

Xiangyu Jin از دانشگاه McGill در مونترال، کانادا، که این مطالعه را رهبری می‌کند، گفت: “این امر شبیه کسی است که خواسته دوستش را مجبور کند که همراهش جشنی را ترک کند”. “ستاره همدم در این وضعیت از کهکشان خارج می‌شود، به این دلیل که همراه با ستاره‌ای در مدار قرار دارد که انفجار ابرنواختری در آن رخ داده است.”

ستاره‌شناسان چگونه این جفت‌های تبعیدی را جستجو می‌کنند؟ اگر ستاره‌ی همدم به اندازه کافی نزدیک باشد، از مواد آن به طرف ستاره نوترونی سرازیر می‌شود و یک دیسک را در اطراف ستاره نوترونی شکل می‌دهد. نیروهای گرانشی قوی از ستاره نوترونی مواد را در این دیسک ایجاد می‌کنند تا سریعتر به سمت ستاره نوترونی حرکت کنند و نیروهای اصطکاکی در دیسکهای گاز را به حرارت ده‌ها میلیون درجه برسانند. در این دما، دیسک در نور اشعه ایکس می‌درخشد.

جین و همکارانش دوتایی‌های اشعه ایکس را در یک مطالعه جامع در خارج از خوشه کهکشانی کوره پیدا کردند که با داده‌های چاندرا که بین سال‌های 1999 تا 2015 ثبت شده‌ است. این خوشه نسبتا نزدیک به فاصله 60 میلیون سال نوری از زمین قرار گرفته که نام خود از صورت فلکی‌ای به همین نام (کوره) گرفته است.

با ترکیب مجموعه داده‌های چاندرا با مشاهدات نوری، محققان پرتوهای اشعه ایکس را در حدود 600000 سال نوری کهکشان مرکزی خوشه کوره سرشماری کردند. ستاره‌شناسان نتیجه گرفتند که حدود 30 منبع در خوشه کوره احتمالا دارای جفت ستاره‌هایی بودند که از مرکز کهکشان‌های میزبانشان بیرون رانده شدند.

Meicun Hou، از نانجينگ در چين، گفت: «به جاي آن كه به يك كهكشان خاص تعلق داشته باشند، اين جفت ستاره‌ها در فضا بين كهكشان‌ها قرار دارند يا در حال خارج شدن از كهكشان هستند.

این تیم همچنین حدود 150 منبع دیگر را پیدا کرد که به نظر می‌رسد خارج از مرزهای ستاره کهکشانهای موجود در خوشه است. با این حال، مشخص شد که منشاء دیگری برای تبعید ستارگان تبعیدی وجود ندارد. یک احتمال این است که آنها در هاله‌ها و یا خارج کهکشان مرکزی خوشه کوره قرار می‌گیرند، جایی که تشکیل شده‌اند. دومین احتمال این است که آنها دوتایی پرتوی اشعه ایکس هستند که از طریق نیروی گرانشی کهکشانی از کهکشانشان دور می‌شدند، یا بخشی از دوتایی‌های اشعه ایکس از بقایای یک کهکشان که بیشتر ستاره‌هایش توسط برخورد کهکشانی نابود شدند. انتظار می‌رود چنین تعاملاتی در یک منطقه شلوغ، مانند خوشه کوره نسبتا شایع باشد.

ژنلین ژو، همچنین از دانشگاه نانجینگ، گفت: “این امر مانند پایان یک مهمانی است که مردم در مسیرهای مختلف برمی‌گردند و فقط میزبان را پشت سر خود جای می‌گذارند.” “در مورد خوشه کوره، مسئله مهم این است که کهکشان اصلی دیگری وجود ندارد.”

مشاهدات چاندرا در مجموع حدود 15 روز زمان گرفت تا این گروه قادر به کشف 1177 منبع اشعه ایکس در منطقه جستجو خود شود، که شامل 29 کهکشان در خوشه کوره می‌باشد. این تیم تخمین زده است که چگونه بسیاری از این منابع احتمالا متعلق به کهکشان‌ها خوشه هستند، و چند منبع بسیار دور که در خوشه وجود ندارد. آنها حدود 180 منبع را خارج از مناطق اصلی ستاره‌ای کهکشانهای خوشه قرار دادند.

ژی یوان لی، همچنین از دانشگاه نانجینگ گفت: “در حالیکه ما در مورد کشف خود بسیار هیجان زده هستیم، اطلاعات ما نشان می‌دهد که ممکن است تعداد بیشتری از این دوتایی‌های تبعید شده وجود داشته باشد که در داده‌های چاندرا بسیار ضعیف هستند”، “ما برای مشاهدۀ این جمعیت از منابع ناپایدار، نیاز به مشاهدات طولانی‌تر از چاندرا خواهیم داشت.”

مقاله ای که این نتایج را شرح می‌دهد در شماره 1 می 2019 نشریه Astrophysical Journal چاپ شده و به صورت آنلاین در دسترس است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Chandra finds stellar duos banished from galaxies

by Chandra X-ray Center

https://phys.org/news/2019-05-chandra-stellar-duos-banished-galaxies.html