科学家发现证据表明，有一对恒星被踢出了它们所在的星系。这一发现利用了美国宇航局钱德拉x射线天文台的数据，是最清晰的恒星对从星系底部被驱逐的例子之一。天文学家们用“双星”这个术语来指代一对相互环绕的恒星。这些恒星对可以是像我们太阳这样的恒星组合，也可以是更奇特、密度更大的品种，比如中子星，甚至黑洞。
中子星的形成是由于一颗大质量恒星爆炸成为超新星，其核心坍缩而形成。在某些条件下，这些产生中子星的巨大爆炸是不对称的。反冲效应能以如此大的力量将恒星踢出其所在的星系。这些钱德拉的新结果表明，有时伴星也会被迫离开星系。这项研究的负责人、加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的金翔宇(音译)说：这就像一位客人被要求和一位吵闹的朋友一起离开派对。这种情况下的伴星被拖出星系，仅仅是因为它与超新星所在的恒星在同一轨道上。
天文学家如何寻找这些被驱逐的恒星对呢？如果伴星足够近，那么伴星上的物质就会向密度更大的中子星旋转，在中子星周围形成一个圆盘。来自中子星的强大引力使这个圆盘中的物质在接近中子星时移动得更快，圆盘中的摩擦力将气态圆盘加热到数千万度。在这些温度下，圆盘在x射线下发光。研究人员在一项综合研究中发现了所谓星系外x射线双星的特征。这个星团相对较近，距离地球约6000万光年，位于同名星座内。
通过结合大型钱德拉数据集和光学观测，研究人员对位于Fornax星系团中心星系60万光年范围内的x射线源进行了普查。天文学家的结论是，天穹窿星系团中大约有30个源极有可能是一对被踢出主星系中心的恒星。来自中国南京大学的合著者侯美春(音译)说：这对恒星不是被拴在某个特定的星系上，而是存在于星系之间的空间，或者正在离开自己的星系。研究小组还发现了大约150个源，它们似乎位于星系团内星系的恒星边界之外。
然而，这些人被确定不是来自驱逐。一种可能性是，它们存在于穹窿星系团中心星系的光环中，也就是它们形成的地方。另一种可能性是，它们是x射线双星，在飞越星系时被附近星系的引力拉离了星系，或者是x射线双星作为星系残余的一部分被星系碰撞剥离了大部分恒星。这样的相互作用预计在像Fornax星系团这样的拥挤区域相对常见。研究报告的撰写者之一、南京大学的朱振林(音译)说：
这就像一个聚会的结束，参加聚会的人朝不同的方向走去，只有主办者落在了后面。在Fornax的例子中，最极端的情况是原始星系实际上已经不存在了。钱德拉观测涉及总曝光时间为15天，使研究小组能够在他们的搜索区域内发现1177个x射线源，该区域覆盖了Fornax星系团中的29个星系。研究小组估计了这些源中有多少可能属于星系团中的星系，又有多少是远得多的不包含在星系团中的源。
这使得它们有大约180个源位于星系团中星系主要恒星区域之外。合著者、同样来自南京大学的李志远(音)说：虽然对我们的发现感到非常兴奋，但数据表明，钱德拉数据中可能有更多这些被剔除的双星，它们太过微弱，无法在钱德拉的数据中看到，我们将需要更长时间的钱德拉观测来探测这些微弱光源的数量。其研究结果发表在《天体物理学》(Astrophysical Journal)上。
博科园｜研究/来自：钱德拉X射线中心
参考期刊《
天体物理学
》
DOI: 10.3847/1538-4357/ab064f
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